Эффективные методы укрепления железобетонных фундаментов

Усиление железобетонных фундаментов может быть достигнуто различными методами, включая инъекции специального состава, применение дополнительных элементов, таких как стальные балки, и увеличение площади фундамента. Эти меры обеспечивают дополнительную прочность, увеличивая устойчивость конструкции к нагрузкам и улучшая её долговечность.

Важно также учитывать использование современных технологий, таких как армирование композитами или применение методов обжимки. Эти подходы позволяют повысить несущую способность и снизить риск деформаций, что особенно актуально при использовании устаревших материалов или в условиях изменяющейся нагрузки на фундамент.

Усиление фундаментов

Усиление ленточного фундамента необходимо для устойчивости возводимой конструкции и увеличения ее полезного срока службы. Среди методов укрепления основы фундамента с доказанной эффективностью можно выделить следующие:

1.Торкретирование.

Данный способ предполагает, что на протяжении фундаментной основы так называемыми захватками организуют траншею. После этого поверхность возведенного фундамента должна быть тщательно очищена от загрязнений и на нее наносят насечки, глубина которых составляет около 15 мм. Следующий этап – нанесение бетона, для этого применяют бетонную пушку.

2.Цементирование основания.

Необходимо использование специальных механизмов для бурения бурят шурфов участками 0,5 до 1 метра в грунте по периметру основания . Цементация может проводиться на определенном участке, где существует проблема разрушения. Далее специальными инъекторами в полученные отверстия заливают бетонный раствор, который находится под высоким давлением. В результате бетонная смесь заполняет все пустоты и часть полости между установленным на грунте фундаментом и грунтом.

3. Железобетонные обоймы.

Предварительно фундамент открывают участками, далее его очищают и грунт возле основания уплотняют при помощи домкратов. На очищенную поверхность монтируют каркас для арматуры и затем заливают его бетоном. Полученные обоймы на железной основе стягивают фундамент, не позволяя ему разрушаться.

4.Применение буронабивных свай.

Предварительно производят бурение в вертикальном направлении, проходя через опорное основание плиты фундамента для образования скважины. В полученную полость закладывают свайную арматуру и связывают ее, затем заливают бетоном и трамбуют.

5.Установка свай.

Усилить проблемный фундамент помогут сваи из железобетона, которые вдавливают домкратом.

6.Использование буроинъекционных свай.

Фундамент пробуривают насквозь, создавая скважинные отверстия с небольшим диаметром, отклоняясь от вертикального направления и выдерживая заданную величину глубины. В полученные отверстия закладывают арматуру и закачивают бетонную смесь под давлением.Все остальные способы относят к вариантам предыдущих или комбинируют их для достижения нужного эффекта.

Как укрепить фундамент дома

Фундамент дома — это основа всей конструкции, которая обеспечивает ее прочность. Потеря фундаментом несущей способности приводит к тому, что здание становится непригодным для дальнейшей эксплуатации. Вот почему на изготовление фундамента закладывают от 25 до 40% всех средств, выделенных на строительство здания.

Грамотно выполненный фундамент служит долго: кирпичный — около 80 лет, монолитный бетонный — до 200 лет.

Тем не менее, наступает момент, когда он начинает нуждаться в ремонте и укреплении.

В каких случаях требуется укрепление фундамента

Есть целая группа причин, из-за которых фундамент приходится укреплять. Некоторые из них связаны с человеческим фактором, другие — с изменением условий эксплуатации. К основному списку причин относятся:

1. Ошибки, которые были допущены на этапе проектирования и привели к преждевременному разрушению фундамента. Перечень этих ошибок очень широк; он включает такие причины, как неправильно выбранная конструкция фундамента, выбор недостаточно прочного бетона, игнорирование особенностей грунта на строительном участке и другие.
2. Нарушение технологии при изготовлении фундамента (на любом этапе).
3. Динамические воздействия в процессе эксплуатации здания (например, вибрация от работающего оборудования внутри, сейсмическая активность или вибрация от железной дороги снаружи).
4. Изменение характеристик грунта на участке. К ним относятся изменение уровня грунтовых вод, переувлажнение грунта, которое может возникнуть вследствие паводка или выхода из строя дренажной системы.
5. Прокладка коммуникаций для новой застройки на территории рядом с фундаментом или другие масштабные земляные работы.
6. Воздействие неблагоприятных внешних факторов (химические вещества, влажность, резкие перепады температур, что обычно учитывается при проектировании фундамента).
7. Реконструкция здания, которая увеличивает нагрузку на фундамент (например, надстройка дополнительных этажей, замена крыши на более тяжелый вариант).
8. Разрушение фундамента, связанное с его старением, поскольку любой материал имеет предел прочности.

Как понять, что фундамент требует усиления

Существуют определенные визуальные признаки, которые сигнализируют о том, что фундамент требует внимания:

1. деформация пола;
2. трещины в стенах и цоколе;
3. перекос стен;
4. провалы почвы, изменение уровня грунта рядом с фундаментом;
5. разрушение элементов облицовки;
6. разрушение или деформация элементов отделки интерьера (плитки, панелей).

Точно оценить состояние фундамента можно с привлечением специалистов, имеющих профессиональное оборудование, поскольку существуют также скрытые признаки его разрушения, оценить и заметить которые визуально невозможно.

Последствия разрушения фундамента

В зависимости от степени разрушения фундамента, последствия могут включать как деформацию или трещины стен и полов, разрушение отделки, так крен или опрокидывание здания.

Важно!

Иногда трещины в стенах и деформация отделки могут быть вызваны процессом усадки здания.

В каких случаях требуется усиление фундамента

Согласно СП 427.1325800.2018 «Свод правил. Каменные и армокаменные конструкции. Методы усиления», необходимость усиления конструкции определяется в зависимости от того, насколько снижена ее несущая способность:

1. Несущая способность снижена на 0–5%. Усиление конструкции не требуется.
2. До 15%. Усиление требуется при наличии трещин.
3. До 50%. Усиление требуется.
4. Снижение несущей способности свыше 50%. Усиление возможно при технико-экономическом обосновании либо при разборке.

Типы фундаментов и способы их укрепления

Как известно, существуют фундаменты четырех основных типов:

1. Плитный фундамент. Представляет сплошную плиту, на которую равномерно распределяется нагрузка от здания.
2. Ленточный фундамент. Имеет форму ленты определенной толщины (до 60 см, как правило), которая проходит под всеми внешними и внутренними основными стенами здания.
3. Столбчатый фундамент — система отдельных опор, расположенных на определенном расстоянии (от 1,5 до 6 м) друг от друга под всеми стенами здания и их пересечениями.
4. Свайный фундамент — отдельные опоры, выполненные под зданием (свайное поле).

Также фундаменты классифицируются по материалу, из которого они изготовлены. Выделяют фундаменты, выполненные из кирпичной или бутовой кладки, готовых элементов либо монолитные из железобетона. Последние являются наиболее прочными и долговечными. О методах их усиления речь пойдет ниже.

В зависимости от формы фундаментов и материалов, из которых они выполнены, методы их усиления могут различаться.

Работы по укреплению фундамента подразделяются на два основных типа:

1. повышение несущей способности основания (толщи грунта под фундаментом);
2. усиление и ремонт самого фундамента.

Важно!

В некоторых случаях работы ведутся по обоим направлениям.

Методы повышения несущей способности основания

Фундамент здания призван распределить равномерно нагрузку от конструкции на основание — то есть, на толщу грунта под ним.

Грунт состоит из различных слоев. Верхние его слои имеют невысокую несущую способность, поэтому фундаменты заглубляют, а уровень заглубления напрямую зависит от следующих факторов:

1. несущая способность основания;
2. глубина промерзания;
3. глубина залегания грунтовых вод;
4. тип грунта;
5. вес конструкции.

Основания подразделяют на надежные и слабые.

К слабым основаниям относят грунты, насыщенные водой, сильносжимаемые, теряющие прочность при нагрузке. Это пылевато-глинистые, заторфованные грунты, рыхлые пески. Если грунтовые воды залегают близко, такой грунт еще более теряет свою несущую способность.

Однако надежность грунта — это не абсолютная величина, а относительная, зависящая от габаритов и веса здания. То есть, основание, которое является слабым для многоэтажного дома, может быть вполне надежным для легкого деревянного малоэтажного сооружения.

При проектировании здания особенности грунта должны быть тщательно изучены и учтены.

В зависимости от типа основания, выбирается тип фундамента. Например, на ненадежных основаниях строят на свайных и плитных фундаментах. На влажных грунтах особое внимание уделяется дренажной системе участка и гидроизоляции фундамента.

В некоторых случаях грунт полностью заменяют либо укрепляют его различными методами — армируют, уплотняют при помощи вибрации или взрывов, искусственно понижают уровень грунтовых вод на пылевато-глинистых грунтах при помощи фильтрационных установок. Также применяется закрепление грунта.

Методы укрепления основания применяются и в тех случаях, когда требуется усиление фундамента. Дело в том, что слабый грунт, подверженный пучению, набуханию, осадке постоянно воздействует на фундаменты, вызывая их деформации:

1. прогибы плитных фундаментов;
2. крены, перекосы и кручение (крены в разные стороны) зданий;
3. горизонтальные смещения.

В таком случае, если не воздействовать на основание, в некоторых случаях ремонт фундамента может быть бесполезным.

Для закрепления грунта применяют такие технологии, как цементация, глинизация, битумизация, силикатизация. Эти методы называют также инъекционными, поскольку соответствующие вяжущие растворы нагнетают при помощи инъекторов, которые представляют собой перфорированные трубы, забиваемые в грунт.

Выбор вяжущего раствора зависит от типа грунта:

1. фильтрующие грунты закрепляют силикатизацией (используется силикат натрия и хлористый кальций);
2. цементация применяется для грунтов с высокой водопроводимостью.

Важно!

Закрепление грунтов снижает их водопроницаемость и повышает стабильность и несущую способность в десятки раз. По сути, грунт превращается при этом в прочную полускальную породу.

Мероприятия по закреплению грунтов очень дорогие и требуют применения специального оборудования. Поэтому экономия здесь бывает очень кстати.

Для цементации грунта применяется раствор из цемента и воды, иногда с добавлением песка.

Пропорции компонентов выбирают, исходя из пористости грунта; в среднем, на одну массовую часть цемента приходится 10–50 частей воды. На пористых грунтах применяют более густые растворы, на менее пористых — жидкие.

При цементации грунта подвижность цементного раствора имеет важное значение. Повысить ее можно посредством применения специальных суперпластифицирующих добавок, к которым относится CemPlast производства компании Cemmix.