Усиление оснований и фундаментов

Причины усиления оснований и фундаментов

При реконструкции предприятий, связанной с их техническим перевооружением, надстройке дополнительных этажей, при капитальном ремонте зданий, прокладке подземных коммуникаций, возведении новых фундаментов около существующих сооружений, а также при развивающейся во времени недопустимой осадке,

возникает необходимость в оценке обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной эксплуатации сооружений, а в соответствующих случаях – в усилении и переустройстве фундаментов и их оснований.

В большинстве случаев о необходимости укрепления оснований или фундаментов свидетельствуют внешние повреждения здания или сооружения, определяемые визуально.
Трещины на стенах, оконных проемах, перекосы и заклинивания дверей и окон в зданиях являются характерными признаками, свидетельствующими о том, что здание испытывает деформации и необходимо установить систематические наблюдения за ним.

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

• ослабление основания в процессе эксплуатации здания или сооружения;
• снижение прочности материала фундамента за время эксплуатации здания или сооружения;
• реконструкция здания или сооружения с существенным увеличением массы здания;
• возведение рядом с существующим зданием нового, создающего дополнительную нагрузку на основании существующего здания (сооружения).

Главной причиной деформаций зданий на просадочных грунтах является замачивание грунтов в их основаниях.

Основными источниками увлажнения являются:

• поверхностные (атмосферные) воды, водоразборные колонки и краны, оросительные каналы, ливневая канализация, фонтаны и др.;
• подземные утечки из водопровода, канализации, центрального отопления, горячего водоснабжения, грунтовые воды, подземные резервуары и др.

Кроме явных источников увлажнения, могут быть скрытые, трудно обнаруживаемые – старые линии водонесущих коммуникаций, локальные участки подземных вод и др. Поэтому при обследовании, как деформированных зданий, так и зданий, подлежащих надстройке, необходимо учитывать места расположения вводов и выпусков водонесущих коммуникаций, состояние конструкций отмосток и все расположенные вблизи источники воды.

Одним из характерных случаев развития недопустимых деформаций является строительство вновь возводимых зданий и сооружений рядом с существующими. Причин этому несколько:

• дополнительное уплотнение грунта в основании;
• развитие отрицательного трения, действующего на сваи;
• промораживание грунта под фундаментом;
• вымывание грунта из-под фундамента;
• смещение шпунта в сторону котлована;
• выпор грунта в сторону отрываемого котлована;
• уплотнение несвязного грунта динамическими воздействиями

Усиление оснований и фундаментов

УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ И КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

УСИЛЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ И УСТРОЙСТВО НОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

УВЕЛИЧЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ, ФУНДАМЕНТОВ

УВЕЛИЧЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ, ФУНДАМЕНТОВ

Основными причинами, вызывающими необходимость усиления оснований и фундаментов, являются:

ослабление кладки фундаментов;

уменьшение несущей способности грунтов;

увеличение нагрузки на фундаменты.

Упрочнение грунтов и усиление фундаментов выполняют специализированные бригады предельно осторожно захватками (обычно не более 2 м), чтобы не повредить смежные участки и вышележащие части здания.

Восстановление основания и фундамента следует рассматривать во взаимосвязи, так как нередко усиление одного элемента исключает необходимость усиления другого. При этом необходимо выбрать более простой и экономичный вариант (табл.1).

Характерные повреждения оснований и способы их устранения

Способы устранения повреждений

Снижение несущей способности грунтов основания в процессе эксплуатации зданий и их деформации

Изменение нагрузки на основание при эксплуатации здания: изменение назначения здания и нагрузок на основание; надстройка, реконструкция здания и т.п. Подтопление основания: при подъеме уровня грунтовых вод; атмосферными осадками при неудовлетворительном водоотводе; при повреждении инженерных сетей

Устранение причин подтопления: понижением уровня грунтовых вод путем осушения территории застройки, устройством дренажа и т.п.; организацией водоотвода от здания, ремонтом (устройством отмостки и т.п.). Ликвидация последствий деформации конструкций: фундаментов — путем углубления, уширения, замены кладки в месте ее повреждения, инъекции раствора и в поврежденные участки и др.; стен — путем инъекции раствора в кладку, усилением с помощью каркасов, обойм, тяжей и т.п.; колонн — путем установки предварительно напряженных каркасов, бетонирования и др.

Пучение грунтов основания и деформации фундаментов стен и др.

Промерзание грунтов основания вследствие: увлажнения грунта вдоль здания; обрезки грунта вдоль здания при планировке территории; замены грунта вдоль фундамента при ремонте более теплопроводным грунтом; суровой зимы и ошибок в проекте при определении глубины заложения фундамента

Устранение причин промерзания основания: надежная организация водоотвода от здания; восстановление (устройство) отмостки вокруг здания; замена при необходимости пучинистого грунта вдоль фундамента непучинистым, менее теплопроводным. Ликвидация последствий пучения основания: в фундаменте — путем инъекции растворов в поврежденные части фундамента, путем углубления фундамента и др.; в стенах — путем заделки трещин раствором или усиления каркасами, обоймами, тяжами и т.п.

Увеличение плотности и несущей способности грунта основания выполняют различными методами: цементацией, битумизацией, силикатизацией, электросиликатизацией, термической обработкой, смолизацией, устройством набивных свай и втрамбовыванием щебня.

Искусственное закрепление грунтов применяется в сложных геологических и гидрогеологических условиях с целью создания водонепроницаемых ограждений при отрывке котлованов и траншей, борьбы с оплыванием откосов, а также для укрепления оснований фундаментов и т.д.

Применяется глубинное (на несколько метров) и поверхностное (на глубине менее 1 м) закрепление грунта. В случае глубинного закрепления естественное сложение грунта не нарушают. При поверхностном закреплении грунт рыхлится вспашкой или другим способом, перемешивается с вяжущим и затем уплотняется. Для поверхностного закрепления иногда применяют смолизацию, известкование, вводят гранулированные добавки и др.

Замораживание грунтов применяется при возведении фундаментов, сооружении шахт метрополитенов и других объектов. Для замораживания грунта в пробуренные через 1-3 м скважины диаметром 150-200 мм опускаются замораживающие колонки, по которым циркулирует охлаждающая жидкость-рассол (растворы солей , с температурой 20-25 °С), подаваемый от холодильной установки.

Способ замораживания имеет следующие недостатки: временное сохранение эффекта замораживания лишь на период действия установки, длительный процесс оттаивания, повышение влажности грунта за счет миграции воды из теплых слоев грунта к охлажденным, необходимость разрабатывать весьма прочный мерзлый грунт и др. Технология замораживания и оборудование для его выполнения достаточно отработаны и освоены, поэтому, несмотря на указанные недостатки, этот способ широко применяется.

Термическое закрепление применяется для глинистых грунтов с достаточной воздухопроницаемостью. Осуществляется оно либо нагнетанием в грунт под давлением воздуха, подогретого до температуры 600-800 °С, либо сжиганием топлива в герметически закрытых скважинах, пробуренных для этой цели. Под действием высокой температуры происходит обжиг глинистого грунта, за счет чего он упрочняется. Способ термического упрочнения дорогостоящий, и вследствие этого он имеет ограниченную область применения.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Усиление оснований фундаментов

Выполняем полный комплекс работ от усиления и проектирования до производства работ по обследованию фундаментов зданий и сооружений по Москве, Московской области и всему Центральному округу. Предоставляем гарантию на выполненные работы сроком на 5 лет.

Методы устранения дефектов

На выбор оптимальной для конкретной ситуации методики проведения работ по ремонту фундаментов оказывает влияние комплекс факторов: геологические особенности грунта, конструкция здания и фундамента, их фактическое состояние и т.д.

Сложная многоступенчатая операция, подразумевающая полную или фрагментарную замену имеющегося фундамента.

Цементация осуществляется инъекционным методом — искусственное целенаправленное преобразование строительных свойств грунтов нагнетанием под давлением цементирующих растворов.

Технология, при которой цемент перемешивается с грунтом и образует грунтоцементные сваи, называется цементацией.

Нагнетание в грунт цементного молока, жидкого стекла, битума, синтетических смол или иных вяжущих, затвердевающих при определенных условиях.

Выполняется по одной из методик в зависимости от вида конструкционных материалов и объема работ.

Укрепление кладки путем инъектирования в поврежденные участки модифицированных цементных растворов.

Восстановление целостности и геометрических параметров, а также повышение несущей способности полов по одной из прогрессивных технологий.

Представляет собой нагнетание под подошву и непосредственно в фундамент цементного состава.

Искусственное закрепление почвы химическим способом с использованием силикатных растворов.

Закрепление грунтов, используемое при усилении основания фундаментов, стоящих на сухих и водонасыщенных песках.

Закрепление известняков карстовых грунтов предотвращает провалы и просадки, которые со временем преобразуются в проседания и карстовые воронки.

Представляет собой монолитную железобетонную конструкцию, которая занимает всю площадь под строящимся зданием.

Предотвращает обрушение грунтовых стенок и защищает котлован от попадания грунтовых вод.

Выполнение сложных ремонтных работ по восстановлению различных видов фундаментов.

Данные работы направлены на восстановление фундаментов старых строений для продления их эксплуатации.

Цены на работы по усилению фундаментов

Цены на цементацию оснований
Расход цемента на 1 м	Стоимость работ
30 кг	2475 руб/м
50 кг	2970 руб/м
70 кг	3465 руб/м
90 кг	3960 руб/м
110 кг	4455 руб/м
130 кг	4950 руб/м
150 кг	5445 руб/м
170 кг	5940 руб/м
190 кг	6435 руб/м
210 кг	6930 руб/м

Цены на цементацию контакта «фундамент-грунт»
Расход цемента на 1 м	Стоимость работ
30 кг	2475 руб/м
50 кг	2970 руб/м
70 кг	3465 руб/м
90 кг	3960 руб/м
110 кг	4455 руб/м
130 кг	4950 руб/м
150 кг	5445 руб/м
170 кг	5940 руб/м
190 кг	6435 руб/м
210 кг	6930 руб/м

Цены на цементацию фундамента
Расход цемента на 1 м	Стоимость работ
10 кг	1980 руб/м
20 кг	2230 руб/м
30 кг	2475 руб/м
40 кг	2725 руб/м
50 кг	2970 руб/м
60 кг	3220 руб/м
70 кг	3465 руб/м
80 кг	3715 руб/м
90 кг	3960 руб/м
100 кг	4210 руб/м

Последние выполненные объекты

Год	Наименование объекта	Адрес	Вид работ	Фото объектов
2017	Усиление фундаментов при реконструкции здания «Мир Кинотеатра»	г. Москва цветной бульвар	Устройство буроинъекционных свай Ø 200 мм
2017-2018	Цементация основания фундаментов, алмазное бурение, задавливание свай, подводка фундаментов, устройство ростверков	г. Москва ул.Никольская д5/1 стр.5	Цементация основания фундаментов, алмазное бурение, задавливание свай, подводка фундаментов, устройство ростверков
2019	Ремонтно-реставрационные работы по фундаменту	г. Москва, ул. м. Полянка, дом 9	Цементация фундаментов и контакта «фундамент-грунт»
2020	Ремонтно-реставрационные работы по фундаменту	Московская обл., Красногорский район, пос. Архангельское	Укрепление грунтов основания, цементация фундаментов
Все объекты

Причины разрушения фундамента

Одна из важнейших задач, которую приходится решать строителям при проведении работ по реконструкции жилых, общественных, административных зданий и иных сооружений – повышение несущей способности их фундаментов. Необходимость в этом может быть вызвана различными причинами:

• Естественным разрушением конструкционных материалов вследствие длительной эксплуатации и негативных воздействий окружающей среды.
• Допущенными в ходе закладки фундамента проектными либо технологическими ошибками;
• Деструктивным изменением структуры грунта, на котором возведено сооружение, например его суффозией;
• Проводимыми в непосредственной близости от здания земельными работами;
• Запроектированным увеличением этажности строения либо обустройством мансард.

Специалисты ООО «БУРИНЖСТРОЙ» за годы деятельности компании многократно выполняли усиление оснований фундаментов и укрепление грунтов вокруг них. Накопленный опыт и использование прогрессивных технологических схем – основа нашей успешной деятельности и умения справляться с поставленными задачами самого высокого уровня сложности.

Компания «БУРИНЖСТРОЙ» проводит работы по полной или частичной реконструкции фундаментов зданий. Воспользоваться услугой необходимо владельцам домов, на стенах которых стали возникать трещины. Это часто свидетельствует о том, что реконструируемое здание осело.

Как проводится усиление фундамента

Первым этапом работ является определение степени поврежденности фундамента и его характера. В некоторых случаях применяются другие методы усиления фундаментов при реконструкции: ситуацию исправляют частичным наращиванием основания бетонными блоками или кирпичом. Установка дополнительного основания производится в зонах сильного повреждения старого фундамента. Однако в большинстве случаев зданиям с поврежденным основанием требуется капитальная реконструкция.

Если фундамент ленточный, его целесообразнее частично удалить, заменить на новый либо усилить, укрепив слабые зоны. Конструкция дома на свайном основании приподнимается с помощью домкратов аккуратно и равномерно по всему периметру.

Ход работ

Реконструкционные работы по фундаментам всех типов начинаются с обустройства траншеи по периметру здания. Далее фундамент освобождается от загрязнений и старой внешней отделки.

Для укрепления нового основания используется арматуру. Ее монтаж производится с небольшим отступлением от стены. Следующий шаг – установка опалубки и заливка бетонной смеси или цементного раствора. После полного застывания смеси опалубка демонтируется, и производится обратная засыпка.

Основные методы усиления оснований фундаментов

Усиление грунтов подразумевает их упрочнение с целью создания дополнительной связи частиц между собой для снижения сжимаемости. Основные способы усиления оснований фундаментов глубокого и мелкого заложения: цементация, силикация, битумизация и смолизация.

Метод цементации находит применение для закрепления рыхлого песка крупной и средней зернистости при наличии карстовых пустот. Суть метода заключается заключается в нагнетании под высоким давлением цементного раствора марки не ниже 400 в грунт через предварительно подготовленную скважину. Карстовые пустоты закрепляют с помощью раствора с добавлением песка и других подвижных заполнителей.

Метод силикации довольно дорогостоящий и отличается трудоемкостью, однако обеспечивает чрезвычайно надежное превентивное усиление оснований и фундаментов. Он задействуется для закрепления мелко- и крупнозернистого песка. В толщу грунта вносится хлористый кальций и жидкое стекло в виде раствора. При работе с пылевым и мелкозернистым песком в грунт вливается фосфорная кислота, жидкое стекло с сернокислым аммонием и серной кислотой. Метод битумизации подходит для усиления основания под существующим фундаментом на сухих скальных и песчаных грунтах. Суть метода: в трещины скважин вводятся инъекторы, через которые в них подается горячий битум. Для обеспечения антифильтрового занавеса в песчаных грунтах используется битумная эмульсия с коагулятором.

Метод смолизации состоит в нагнетании в песчаный грунт растворов карбомидной смолы и HCl с помощью инъектора. Получаемая в результате взаимодействия этих растворов масса склеивает частицы песка между собой. Усиление фундамента методом смолизации применяется в исключительных случаях, так как карбомидные смолы являются дорогостоящим материалам.

Усиление оснований и фундаментов существующих сооружений

§ 67. Причины необходимости усиления оснований и фундаментов

Необходимость усиления (повышения несущей способности по условию прочности и деформативности) оснований и фундаментов может быть вызвана увеличением эксплуатационных нагрузок на существующие сооружения, уменьшением несущей способности и появлением недопустимых деформаций оснований и фундаментов вследствие ошибок, допущенных при инженерно-геологических изысканиях на строительной площадке или в проекте фундаментов, а также в результате нарушений правил производства работ.

Увеличение давлений на основания и фундаменты мостов может быть обусловлено необходимостью пропуска по ним более тяжелых временных нагрузок.

Понижение несущей способности и появление недопустимых деформаций оснований возможно вследствие размывов грунтов, окружающих фундаменты, изменения уровня подземных вод и других факторов. Понижение уровня подземных вод в городах в связи со строительством системы канализации и дренажных устройств, а также из-за использования подземных вод для хозяйственно-питьевых и производственных целей приводит к устранению влияния взвешивающего действия воды и, как следствие этого, к уплотнению грунтов и увеличению осадок фундаментов. Повышение уровня подземных вод может также вызвать недопустимые деформации оснований. Например, при замачивании мелких иловатых песков существенно снижается их несущая способность, а в результате замачивания лессовых грунтов появляются Просадки, вызывающие значительные деформации фундаментов, ранее находившихся в хорошем состоянии. Уровень подземных вод может повышаться в результате устройства водохранилищ в районе, примыкающем к месту строительства сооружений, а также от инфильтрации атмосферных осадков при неудовлетворительной работе поверхностных водотоков в месте нахождения сооружений.

Недоброкачественные материалы инженерно-геологических исследований или неправильная их оценка при проектировании фундаментов вследствие недостаточной полноты или ошибок в определении физико-механических свойств и в характере напластования грунтов в ряде случаев являлись причиной недопустимых деформаций фундаментов мостов. Ошибочная оценка прочности грунта явилась причиной большой осадки фундамента устоя моста. Из-за ошибок при инженерно-геологических изысканиях, когда под покровным слоем глин оказался текучепластичный ил вместо тугопластичного суглинка, произошел глубокий сдвиг устоя автодорожного моста совместно с частью подходного участка насыпи.

Недопустимые деформации фундаментов возникают в отдельных случаях в результате нарушений правил производства работ по забивке свай, вибропогружению оболочек, устройству столбов, подводной укладке бетонной смеси в полость оболочек или скважин. Так, при недобивке погружаемых с подмывом свай до расчетного отказа возможны значительные осадки фундаментов. В- случае забивки свай в фундаменте устоев с наклоном меньше проектного возможны их сдвиги в сторону отверстия моста. При нарушениях режима вибропогружения оболочек возможны случаи их разрушения от распорного действия грунтового ядра в нижней части оболочек, от сил виброударного воздействия на оболочки при встрече их с валунами, заиленными деревьями, поверхностью скальных грунтов. В случае обрушения грунта с боковой поверхности скважин, заполняемых под водой бетонной смесью, возможно образование глубоких раковин в бетоне столбов.

Недостаточные прочность или устойчивость фундаментов, требующие их усиления или переустройства, иногда бывают результатом ошибок при проектировании фундаментов или же нарушений правил производства работ по их возведению. Так, сдвиги устоев отмечаются в случае неправильной оценки надежности оснований в пределах береговых склонов. Нарушения технологии подводной укладки бетонной смеси в скважины приводит к выключению буровой сваи из работы фундамента.

Все перечисленные и другие дефекты в неблагоприятных случаях приводили к авариям или к появлению недопустимых деформаций фундаментов, исключавших эксплуатацию сооружений.

Усиление несущей способности оснований и фундаментов

Основа нашей технологии — это

ВЫСОКОНАПОРНАЯ ИНЪЕКЦИЯ

Как это работает:

Условия эксплуатации зданий коммерческого, производственного и жилого фонда в условиях современных городов диктуют повышенные требования к прочностным характеристикам фундаментов и оснований. Именно поэтому застройщики уже на этапе проектирования закладывают определенный запас прочности фундамента с учетом возможных изменений несущих свойств грунта. Кроме того, нередко возникает необходимость и в усилении фундаментов и оснований уже возведенных зданий и сооружений.

В каких случаях требуется усиление фундаментов

Наиболее часто с необходимостью укрепления фундаментов сталкиваются при ремонте, реконструкции и реставрации зданий и сооружений, построенных в IX — середине XX веков. Тогда никто не мог учесть сегодняшних вибрационных нагрузок, оказывающих влияние на строения, а также увеличения плотности застройки. В определенной мере деятельность человека влияет и на гидрологические пласты, которые, в свою очередь значительно изменяют несущие свойства грунта.

Актуально укрепление оснований и для вновь возводимых зданий. Современные города быстро разрастаются, и строительным подрядным организациям приходится осваивать участки с заведомо слабыми грунтами, требующими предварительных работ по укреплению, до возведения на них нулевых циклов и фундаментов зданий и сооружений. Строительство ведется и на насыпных грунтах, и на грунтах, насыщенных водой, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках зданий и их долговечности. Однако современные технологии высоконапорного инъекционного уплотнения грунтов и оснований позволяют добиться отличных несущих свойств даже для такой, заведомо малоподходящей для строительства, площадки.

Секрет технологии

Уплотнение грунта происходит за счет инъектирования под высоким давлением уплотняющего строительного раствора. Раствор провоцирует разрывы в основании, которые и заполняет. Однако, у такого метода есть один существенный недостаток. Раствор распространяется по пути наименьшего сопротивления. А так как непосредственно под фундаментом, грунт заведомо более плотный, раствор стремится обойти эту область. Эта технология известна давно, и ввиду неконтролируемого уплотнения грунта и малой эффективности, в настоящее время не применяется.

ПСК ООО «Фундамент» значительно усовершенствовало данную технологию, добившись четко контролируемого укрепления грунта в заданных проектом областях. Для этого, прежде чем выполнять усиление фундамента, создается огражденная зона уплотнения, препятствующий неконтролируемому возникновению гидроразрывов и удерживающий инъектируемый раствор в области, где и требуется уплотнение грунта. Соответственно, регулируя подачу раствора, мы можем контролировать свойства уплотняемого основания.

Методика запатентована ПСК ООО «Фундамент» и успешно применена уже более чем на 270 объектах по всей территории России, доказав свою эффективность и экономическую целесообразность.

К прочим преимуществам укрепления фундаментов методом высоконапорной инъекции строительного раствора, можно отнести:

• возможность работать в стесненных условиях плотной городской застройки;
• отсутствие вибронагрузок при работе оборудования;
• отсутствие шума;
• высокая скорость выполнения работ;
• невысокая цена укрепления фундамента по данной методике.

Все это делает сотрудничество с ПСК ООО «Фундамент» отличным решением для укрепления оснований и фундаментов как при реставрационных или ремонтно-реконструкционных работах, так и при закладке фундаментов для новых строений.

УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Закрепление грунтов — это технически сложный метод проведения ремонтных работ, заключающийся в упрочнении грунтов, при котором между частица­ми грунта искусственным путем создают дополни­тельные связи, обеспечивающие повышение прочно­сти грунта и уменьшение его сжимаемости.

Укрепление грунтов рекомендуется производить следующими методами:

• битумизацией и смолизацией.

Силикатизацию применяют для закрепления

крупнозернистых и мелкозернистых песков с коэф­фициентом фильтрации 0,0023-0,092 см/с. В грунт нагнетают поочередно раствор жидкого стекла и хло­ристого кальция. Этот метод дорогостоящий и трудо­емкий, но обеспечивает высокую прочность грунта.

При мелкозернистых и пылеватых песках с коэф­фициентом фильтрации 0,0006-0,006 см/с в грунт нагнетают раствор из жидкого стекла и фосфорной кислоты либо из жидкого стекла, серной кислоты и сернокислого аммония.

Битумизация. Сухие песчаные и скальные грунты можно укреплять методом битумизации, подавая в трещины через пробуренные скважины горячий битум специальными инъекторами.

Холодную битумизацию грунтов выполняют битум­ной эмульсией с коагулянтом для устройства проти- вофильтрационных завес в песчаных грунтах с коэф­фициентами фильтрации 0,012-0,12 см/с.

Цементацию применяют для закрепления рых­лых средне- и крупнозернистых песков, а также кар­стовых пустот. Этот метод состоит в том, что в грунт под давлением через пробуренные скважины нагне­тают цементный раствор марки 400 и выше (водоце­ментное отношение 0,4:10). Для цементации карсто­вых пустот в раствор добавляют песок и другие инерт­ные заполнители.

Смолизация. В песчаный грунт через инъектор нагнетают раствор из карбамидной смолы и соляной кислоты. Гель, который возникает при взаимодей­ствии растворов, заполняет поры в песке и склеивает частицы песка между собой.

Укрепление фундаментов бетонными обоймами целесообразно производить в малоэтажных (3­4 этажа) зданиях без подвала с фундаментами из бутовой безрастворной кладки с большими щелями между отдельными камнями, заполненными грун­том или слабым раствором, имеющие незначитель­ные напряжения и не требующие выполнения боль­шого объема земляных работ (рис. 3). Для кладки, выполненной из кирпича, бетонную обойму не при­меняют.

Рис. 3. Усиление наружных фундаментов:

штыкованием. Укрепление фундаментов допускает­ся производить отдельными участками длиной 1,5­2 м, что исключает нарушение устойчивости слабой безрастворной кладки фундаментов. Работы выпол­няют одновременно на 2-3 захватках.

Укрепление кладки фундаментов железобетонны­ми обоймами с последующим инъекцированием рас­твора — наиболее эффективный способ ремонта ослаб­ленных бутовых фундаментов, предотвращающий дальнейшее разрушение кладки и обеспечивающий снижение напряжения в грунте под их подошвой. В зависимости от конструктивных особенностей зда­ния возможно одно- и двухстороннее усиление. Одностороннее усиление обычно устраивают в здани­ях без подвала.

Работы выполняют в следующем порядке. Сначала отрывают траншею шириной 0,8-1 м вдоль здания в зоне разрушения фундамента. Длина траншей не должна превышать 6 м. Очищают поверхность клад­ки фундаментов от грязи и слабого раствора, разбира­ющийся от руки камень удаляют. Очищенную поверх­ность кладки промывают цементным молоком.

После окончания работ по устройству обоймы в установленные инъекционные трубки под давлением нагнетают цементный раствор консистенции 1:1­1:15. Для изготовления раствора применяют порт­ландцемент марки 400 и выше. Сначала подают рас­твор с меньшим содержанием цемента, затем раствор более густой консистенции, который заполняет про­странство вокруг инъектора, образуя прочный столб диаметром 60-100 мм. Ориентировочный расход рас­твора, необходимого для полного закрепления клад­ки фундаментов, составляет 25-35% их объема.

После выполнения работ срезают верхние части инъекционных трубок, разбирают опалубку, запол­няют пазухи фундамента глинистым грунтом, тща­тельно послойно его трамбуя. В последнюю очередь производят восстановление отмостки.

Рассмотренный метод укрепления фундаментов следует применять для особо ценных зданий со зна­чительными остаточными сроками эксплуатации.

Укрепление кладки фундаментов цементацией. Цементный раствор консистенции 1:1-1:15 нагнета­ют в фундамент через предварительно установленные инъекторы. Их погружают в заранее устроенные отверстия, диаметр которых должен быть на 3-5 мм больше диаметра наконечника инъектора, а длина отверстия назначается проектом.

Замена кладки фундаментов. Частичную замену кладки на половину ее толщины выполняют на участ­ке длиной не более 2,5 м. Для этого отрывают тран­шею шириной 0,8-1 м, глубиной 0,5 м выше подо­швы фундамента и разбирают ослабленный участок кладки. Оставшуюся кладку промывают цементным молоком и сверху делают новую кладку с плотным прилеганием к старой и тщательным заполнением швов раствором.

Полную (на всю толщину) замену фундаментов производят отдельными участками. До перекладки в кирпичные стены устанавливают по расчету цельные разгружающие стальные балки, которые стягивают болтами между собой. Болты устанавливают через 0,8-1 м по длине. Разборку и перекладку допускает­ся производить поочередно отдельными участками длиной не более 1 м.

Укрепление деревянных свайных фундаментов. Технически сложные и трудоемкие ремонтно­восстановительные работы, предусматривающие замену пораженных участков древесины и свай на бетонные, применяют при необходимости сохране­ния наиболее ценных зданий — памятников истории, архитектуры и культуры. Работы выполняют на захватках протяженностью 1,2-1,5 м в такой же последовательности. Вначале в соответствии с уста­новленной очередностью на всю глубину отрывают фундаменты с обязательным креплением откосов колодца. Глубина колодца равняется высоте срезки поврежденных свай плюс 0,5 м. Затем вырезают пораженные разрушителями деревянные элементы свайного фундамента. Допускается одновременно срезать не более четырех свай без предварительного «вывешивания» стен здания разгружающей систе­мой, состоящей из металлических балок, установлен­ных в толще кирпичных стен. После этого монтируют опалубку и межопалубочное пространство заполняют пластичным бетоном класса В12,5, а верхнюю часть (0,4-0,5 м) — литым бетоном, обеспечивающим стык вновь устраиваемого бетонного раствора с каменной кладкой подземной части здания. Укладка литого бетона ведется под напором 40-50 см.

Рис. 4. Подводка фундамента:

вает надежное соединение вновь подводимого фунда­мента с существующим.

Работы выполняют в следующем порядке. Зону фундаментов, подлежащую усилению, разбивают на отдельные участки по 1,2-1,5 м и устанавливают оче­редность выполнения работ, заключающуюся в том, что одновременно работы могут производиться на участках, отдаленных друг от друга, что исключает перенапряжение оснований. Участок, на котором выполняют работы, должен находиться на расстоя­нии не менее 4 м от того места, где были произведены работы и бетон приобрел необходимую прочность. Подводку фундаментов начинают с наиболее ослаб­ленных участков. В зоне слабых стен по низу в пред­варительно пробитые штрабы с двух сторон на цемент­ном растворе устанавливают стальные балки. Пробивку штраб и установку разгружающих балок производят поочередно сначала с одной стороны, затем с другой после надежного включения в работу балок путем тщательного расклинивания зазора между верхом балки и кладкой стальными пластина­ми и зачеканкой полусухим цементным раствором 1:1 или 1:2. Разгружающие стальные балки стягива­ют между собой болтами, установленными через 0,8-1 м. Затем в соответствии с очередностью отрыва­ют на требуемую глубину колодец (рис. 5), выбирают часть грунта под подошвой фундамента для установ­ки временного крепления фундаментов на время про­изводства работ, устанавливают элементы крепле­ния, вынимают грунт до проектной отметки, устанав­ливают опалубку, закладывают фундамент. При достижении бетоном необходимой прочности снима­ют опалубку, крепление и с послойной утрамбовкой засыпают траншею. В такой же последовательности выполняют работы и на последующих участках.

Увеличение ширины подошвы фундамента. Изменение назначения и этажности здания, а также конструктивной схемы перекрытий нередко приводит к необходимости уширения подошвы фундаментов.

Прочность сопряжения новой кладки со старой проверяют на срез по неперевязанному шву, исполь­зуя неравенство:

Усиление грунтовых оснований

Основание — это площадь грунта, на котором располагается фундамент здания, который воспринимает всю нагрузку этого здания. Основания могут быть естественные и искусственные.

Мероприятия, направленные на усиление грунтовых оснований позволяют продлить срок эксплуатации зданий и сооружений, в которых с течением времени возникли деформации. Главной причиной их появления, является неравномерная просадка фундаментов, которая может возникать по следующим причинам:
— аварийные протечки инженерных коммуникаций, возникающие в процессе эксплуатации;
— строительнно-монтажные работы около зданий с рытьем котлованов;
— вибрационное и динамическое воздействие на сооружение.

Неравномерные осадки нередко приводят к возникновению трещин в несущих конструкциях, что делает здания аварийными и опасными для дальнейшей эксплуатации.

Современные способы укрепления грунтов основания и фундаментов позволяют снизить фактор отрицательного влияния на строение. При выборе методов укрепления и ремонта фундаментов специалисты, как правило, руководствуются конструктивными особенностями и спецификой эксплуатации здания, состоянием грунтов в основании. Проведение комплекса работ по усилению грунтов основания и фундаментов начинается после детального обследования строения и основывается на рекомендациях и выполнении плана усиления фундаментов.

В соответствии с технологией производства и процессами, происходящими в грунте, методы укрепления оснований делятся на четыре основных вида:
— механический;
— термический;
— физико-химический;
— химический.

Механический способ укрепления оснований в свою очередь делится на поверхностный и глубинный.

Уплотнение оснований на глубине в основном осуществляется за счет устройства наклонных скважин, которые заполняются песком, либо посредством глубинных вибраторов.

Уплотнение пылеобразных песков и дающих просадку лессовых грунтов осуществляется камуфлетными взрывами. После взрыва песок оседает, что и свидетельствует о его уплотнении.

Песчаные и грунтовые сваи используются для уплотнения песков, насыщенных водой, и лессовых просадочных грунтов.

Водопонижение, основанное на понижении уровня подземных источников, позволяет повысить напряжение на скелет грунта и вызывает его уплотнение. Таким образом, происходит уплотнение слабых глинистых грунтов (способных отдавать из пор воду), заторфованных супесей, ленточных глин, илов и др.

Поверхностное усиление применяется только для уплотнения грунтов с невысоким коэффициентом влажности. Оно выполняется виброплитами, катками, трамбовками и, как правило, применяется при новом строительстве или перемонтаже фундаментов.

Термозакрепление (обжиг) используется в основном для закрепления проседающих грунтов. Топливо сжигается в герметически закрытых скважинах, пробуренных в толще закрепляемого грунта.

К физико-химическим типам усиления грунтов относятся наиболее широко распространенные цементация и применение грунтоцементных материалов. Цементация грунта основывается на том, что в грунт через инъекторы нагнетается цементный или цементно-песчаный раствор, обеспечивающий в усиливаемом основании возникновение отдельных столбов или массивов из сцементированного грунта. Цементация обычно незаменима при усилении песчаных и крупнообломочных грунтов.

Химические способы уплотнения и усиления грунтов — это силикатизация всех типов, наиболее часто применяемая на практике, аммонизация, смолизация и др. Основным материалом для силикатизации является жидкое стекло — коллоидный раствор силиката натрия. Аммонизация заключается в нагнетании под давлением в грунт газообразного аммиака. Способ позволяет придать лессовым грунтам непросадочные свойства. Смолизация достигается путем инъецирования в грунт водных растворов синтетических смол.

Усиление фундамента зданий

Существует множество ситуаций, при которых необходимо выполнять усиление фундаментов зданий. Вот основные из них:

• Плохое состояние кладки фундамента;
• Местное разуплотнение, пустоты грунтов под подошвой фундамента из-за действия техногенных и грунтовых вод;
• Увеличение нагрузок на фундамент при укреплении или реконструкции здания.
• Разуплотнение грунта при проведении строительства неподалеку от существующих зданий, особенно при откопке котлованов.

При плохом состоянии либо деформации фундамента на стенах зданий и сооружений могут возникать трещины. Имеется два главных вида нарушения фундаментов: механическое повреждение либо разрушение материалов из-за коррозии. При механическом разрушении фундамента на здании образуются изломы и трещины. Разрушение материалов приводит либо к полному разрушению основания фундамента, либо к снижению прочности кладки. Это зависит от силы источника разрушения и длительности его воздействия.

Усиление фундаментов зданий производится следующими способами:

• с помощью подводки оснований;
• цементацией;
• методом установки буроинъекционных свай;
• методом вывешивания.

Укрепление фундаментов зданий с помощью подводки оснований – один из наиболее трудоёмких способов. Он применяется, когда необходимо переместить часть нагрузки с фундамента на более прочные слои грунта, и выполняется с изменением глубины кладки. Проводку фундамента здания необходимо применять при наличии под основанием здания незначительных по мощности (например, насыпных) грунтов, которые в результате обжатия получат неравномерную длительную осадку. Подводка производится с применением отдельных бетонных столбов, размер которых составляет примерно полтора метра. Для нижней части используется пластичный бетон класса В12,5. На верхней же части на высоте 30 см заливают под напором литой бетон на 50-сантиметровую высоту, благодаря чему обеспечивается надежное соединение уже существующего фундамента с новым.

Усиление фундамента здания с помощью подводки выполняется по следующей схеме. Участок фундамента, нуждающийся в усилении, разбивается на части по полтора метра. Затем распределяется очередность проведения работ. Работы необходимо проводить на находящихся на достаточной дистанции друг от друга (более 4 метров) участках, иначе может возникнуть перенапряжение оснований. Подводку необходимо выполнять с наиболее ослабленных участков.

Затем снизу ослабленных стен в заранее подготовленные штрабы на цементном растворе устанавливают стальные балки. Установку балок для разгрузки необходимо производить по очереди с каждой стороны строения.

После этого балки стягивают между собой болтами, устанавливая их через каждый метр. Далее согласно очередности делают колодцы необходимой глубины, часть грунта выбирают под основанием фундамента, куда устанавливается временное крепление на время проведения ремонтных работ. Затем делают опалубку и заливают кладку фундамента. Когда затвердеет бетон, убирают крепления, опалубку и закрывают, утрамбовывая по слоям, траншею. В этом же порядке осуществляется усиление фундаментов зданий на других участках.

Усиление фундаментов цементацией осуществляется при образовании пустот в кладке и коррозии материала фундамента. Благодаря торкретированию поверхностного слоя фундамента восстанавливается монолитность кладки, повышается водонепроницаемость материалов. При слабом разрушении материала фундамента делают металлическую обойму без уширения фундамента здания. Обойма изготавливается из уголков или арматурной стали, и затем бетонируется. При повышении нагрузки на фундамент в процессе реконструкции строения и при недостаточной несущей способности делают устройство обойм с уширением подошвы фундаментов.

Для усиления фундаментов лучше обращаться к профессионалам: наши специалисты имеют большой опыт и всегда рады оказать вам помощь.

Технология ремонта и усиления фундаментов

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

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

Ремонт и усиление оснований и фундаментов проводят в случаях:

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

Причины разрушения фундамента

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

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

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

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

Предварительное исследование и сбор данных о состоянии объекта

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

Для выяснения состояния грунтов и их влияния на строение проводят инженерно-изыскательские работы, которые включают в себя:

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

Способы укрепления разных типов фундаментов

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

Укрепление свайного фундамента

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

• Установка обойм вокруг разрушающихся опор;
• Усиление фундаментов сваями;
• Дополнение буроинъекционными опорами.
• 

• Усиление ленточного фундамента

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

  • Метода усиливающей бетонной отливки («бетонной рубашки») для мелкозаглубленных оснований.
  • Установки бетонной обоймы и стяжки стен с помощью металлических уголков или швеллеров.
  • Специального напыления (торкретирования).
  • Перекрещенных железобетонных лент и других элементов для усиления.
  • 
• Усиление монолитного фундамента

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

  • 

Проектирование ремонта и укрепления фундамента

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

Техническое обследование надземной и подземной частей строения состоит из следующих этапов:

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

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

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

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

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

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

Проведение строительно-монтажных работ

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

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

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

Укрепление грунтов решает ряд важных задач:

• Усиление конструкций фундамента под строением.
• Строительство в условиях просадочных грунтов.
• Укрепление фундамента при возникновения дополнительных нагрузок из-за строящихся/построенных вблизи здания объектов.
• Устранение просадки грунтовых оснований в результате негативного влияния поверхностных и подземных вод, а также техногенных стоков.
• Организация сухих котлованов в грунте с повышенным содержанием влаги.
• Увеличение прочности отдельных частей фундамента.
• Защита основ фундаментов от влияния агрессивной среды.

Заказчик на всех этапах работ получает подробный отчет с фотофиксацией о проведенных мероприятиях.