Укрепление фундамента многоквартирного дома — это комплекс мер, направленных на улучшение его несущей способности и долговечности. Современные технологии, такие как инъекционное укрепление, кольцевое обжимание и установка микропалов, позволяют эффективно устранять последствия осадки или повреждений фундамента, продлевая срок эксплуатации здания.
Процесс укрепления требует комплексного подхода и предварительных геологических исследований, чтобы определить причины деградации фундамента. При этом важно учитывать особенности конструкции дома и тип грунта, чтобы выбрать наилучший метод для обеспечения надежности и безопасности строения.
Усиление фундамента дома и здания: методы усиления и необходимые для этого материалы
Фундамент является основой всего здания, от его прочности зависит надёжность любой постройки, поэтому каждый, у кого есть частный дом, должен знать, в каких случаях требуется усиление фундамента, какие существуют способы его укрепления, сколько будет стоить выполнение таких работ и можно ли их выполнить самостоятельно. Материал данной статьи даст подробные ответы на эти и другие вопросы.
Зачем и когда нужно усилить основание фундамента дома или здания ?
Если вы заметили, что на элементах фундамента появились трещины или они отклонились от первоначального положения, необходимо как можно быстрее провести визуальную оценку всего фундамента, выяснить причины, по которым произошли изменения и принять решение — усилить фундамент, чтобы предотвратить его дальнейшее разрушение и не допустить обрушения здания, или заменить его полностью. Во многих случаях, даже когда произошло сильное разрушение фундамента и стоимость его ремонта будет сопоставима с устройством нового, проще всё-таки выполнить его усиление. Например, когда речь идёт о большом и тяжёлом здании, которое сложно поднимать для замены основания.
Также к усилению фундамента или его основания прибегают, когда здание наклонилось или, деформировались отдельные его элементы, произошло ослабление грунта под домом, или когда планируется расширение постройки – пристройка, примыкающая к основному зданию или увеличение этажности.
Виды фундаментов, которым может понадобиться усиление
Существует несколько видов фундаментов. Чтобы не ошибиться с выбором, следует опираться на гидрологические данные, характеристики грунта и тип постройки. Однако усиление может потребоваться даже самому прочному основанию. Причинами может стать неверно рассчитанная нагрузка, нарушение технологии строительства, использование некачественных материалов, отсутствующая или некачественная гидроизоляция, аварийные ситуации недалеко от места расположения фундамента и другие события.
Усиление ленточного фундамента
Одним из наиболее популярных типов фундамента является ленточный. Он представляет собой полосу материала, загубленную в землю и повторяющую контур здания. Его располагают по периметру наружных стен и в местах повышенной нагрузки.
Ленточный фундамент здания может быть:
- монолитным – раствор заливают прямо на месте устройства фундамента;
- сборным – складывают из нескольких готовых блоков.
Ленточный фундамент обладает множеством преимуществ:
- Позволяет обустроить подвал, погреб или цокольный этаж;
- Подходит для возведения домов с тяжёлыми конструкциями;
- Подходит для самостоятельного монтажа, так как не требует специального оборудования.
Из недостатков можно отметить большой расход материала и множество земляных работ.
Читайте о гидроизоляции ленточного фундамента в нашей статье:
- Гидроизоляция ленточного фундамента: Технология и материалы
Усиление свайного фундамента
Свайным называют фундамент, состоящий из столбиков, которые соединены между собой балкой или плитой.
Свайный фундамент бывает:
- Забивной – сваи вбивают в грунт с помощью специальной техники с большой ударной нагрузкой;
- Свайно-винтовой – сваи, имеющие на конце винт, который вкручивают в землю.
Преимущества свайного фундамента:
- Подходит для слабых грунтов;
- Требует минимального количества земляных работ;
- Экономичный расход материала;
- Не требует выравнивания поверхности грунта.
Читайте о гидроизоляции свайного фундамента в нашей статье:
- Гидроизоляция свайного фундамента и ростверка: необходимые материалы и способы их нанесения
Усиление монолитного фундамента
Монолитный фундамент представляет собой железобетонную плиту.
Преимущества монолитного фундамента:
- Надёжный и прочный – выдерживает высокие нагрузки и равномерно распределяет их по поверхности;
- Подходит для использования на слабых грунтах;
- Не боится промерзания.
- Необходимость выравнивания поверхности грунта перед монтажом;
- Невозможность организации подвала;
- Сложность подведения коммуникаций.
Читайте о гидроизоляции монолитного фундамента в нашей статье:
- Гидроизоляция фундаментной плиты: Методы и материалы
Усиление столбчатого фундамента
Столбчатый фундамент состоит из столбиков, но в отличие от свайного фундамента, они не соединены друг с другом.
Достоинства столбчатого фундамента:
- Наиболее бюджетный вариант;
- Лёгкость монтажа.
Недостатки столбчатого фундамента:
- Подходят только для плотных грунтов;
- Выдерживают вес только лёгких строений: одноэтажных садовых домиков, гаражей и хозяйственных блоков.
- Неустойчивость к колебаниям грунта, подвержены деформациям и выпадению.
Усиление бутовых фундаментов
Бутовый фундамент представляет собой кладку из крупных камней, которые скрепляют между собой цементным раствором. Из бута можно выложить ленточный или столбчатый фундамент. Такой материал является прочным и надёжным, однако процесс укладки очень трудоёмкий.
Читайте о гидроизоляции бутового фундамента в нашей статье:
- Гидроизоляция бутовой кладки и бутовых фундаментов
Усиление кирпичного фундамента
Иногда ленточный или столбчатый фундамент выкладывают из кирпича. При выборе материала для этих целей не стоит приобретать силикатный, огнеупорный, пустотелый или битый кирпич – конструкция из них получится ненадёжная и прослужит недолго. Единственным пригодным для возведения фундамента является глиняный полнотелый кирпич, хотя и он подходит только для лёгких сооружений – садовых домиков и сараев.
Читайте больше о гидроизоляции кирпича и кирпичной кладки в нашей статье:
- Гидроизоляция кирпича и кирпичной кладки
Способы усиления фундамента дома и здания и работы по усилению
Методы усиления фундамента дома подбираются индивидуально в зависимости от типа фундамента, характеристик грунта и обстоятельств, которые вынуждают проводить работы. Рассмотрим различные способы укрепления основы здания.
Цементация фундамента: технология усиления цементацией
В настоящее время одним из самых распространённых и эффективных методов усиления фундамента является цементация, которая значительно повышает несущие показатели конструкции. Суть данного способа заключается в заполнении внутренних пустот и полостей, путём нагнетания внутрь фундамента строительного раствора. В результате конструкция становится монолитной, а значит, более крепкой. Также цементация используется для укрепления грунта под подошвой фундамента, если произошло его ослабление в результате воздействия грунтовых вод, нагрузки, превышающей максимально допустимую или из-за неправильной глубины закладки фундамента.
Цементация грунта под фундаментом: усиление фундамента инъектированием грунтов
Прежде чем приступать к инъектированию грунта, необходимо подготовить рабочий участок. Для этого выполняют шурфование – вокруг фундамента убирают грунт, чтобы оголилось его основание, на глубину, чуть не доходя уровня залегания подошвы. После того как шурфы вырыты, проводится визуальный осмотр провалов и оценивается степень разрушения. В случае необходимости устанавливают временные подпорки, чтобы обеспечить безопасность проведения работ.
После этого в грунте бурят отверстия-шпуры, через которые в дальнейшем будет закачиваться строительный раствор. Существует два способа бурения:
- Бурение грунта, без затрагивания подошвы фундамента. В этом случае отверстия располагают примерно в 30см от неё, с внутренней и наружной стороны, в шахматном порядке. Расстояние между отверстиями должно составлять 30-50 см. К такому способу инъектирования прибегают при укреплении ленточного или столбчатого фундамента.
- Бурение грунта через фундамент. Глубина отверстий в грунте в таком случае составляет около 50см. Применяется для усиления грунта под монолитным фундаментом. Такой способ целесообразно использовать также, если необходимо расширить подошву фундамента, в случаях, когда планируется увеличение этажности, строительство балконов и надстроек.
После того как пробурены шпуры, в них вставляют полые металлические трубки – пакеры. Затем приступают к приготовлению раствора. Для этого смешивают цемент, речной песок и воду. Сперва смесь делают очень жидкой, смешивая сухие компоненты с водой в пропорции 0,9 к 1.
Шланг от насоса подсоединяют с помощью соединительного элемента с пакером.
Смесь нагнетают под давлением 0,2МПа около 10 минут, до тех пор, пока её поглощение не снизится до 3,5л/мин.
Каждую последующую порцию цементной смеси делают более густой и подают под давлением 0,3МПа, до снижения скорости 5л/мин.
На отвердевание раствора отводится 48 часов, после чего приступают к обратной засыпке грунта.
Усиление фундаментов цементацией и инъектированием в тело разрушенной конструкции
Одним из наиболее простых и действенных способов восстановления качества и прочности фундамента является инъектирование цементной смеси в тело конструкции. Для этого по периметру фундамента каждые 50-60см под углом бурят отверстия, глубиной около 2/3 глубины конструкции, не доходя до подошвы основания 40-50см. Последующие действия ничем не отличаются от цементации грунта, описанной выше.
Читайте больше о методе инъектирования и цементирования в наших статьях:
- Инъектирование фундамента
- Инъектирование микроцементом
Усиление фундамента сваями
Другим распространённым способом усиления фундамента, является установка дополнительных свай. Для этого дом поднимают на домкратах, чтобы удобнее было проводить работы под домом. После этого рассчитывают необходимое количество дополнительных элементов, их прочность и расположение. По периметру здания в любом случае устанавливают новые конструкции, их монтируют как можно ближе к стенам здания, как с наружной стороны, так и с внутренней. На них располагают новый ростверк из швеллера или двутавровой балки, после чего дом опускают.
Усиление фундамента железобетонной обоймой
Использование железобетонной обоймы для усиления фундамента возможно, как с расширением подошвы, так и без неё. Последнюю применяют, когда повреждены отдельные элементы фундамента, но при этом толщина несущих стен достаточная для данного здания. Если же их несущая способность недостаточна или планируется возведение надстройки, следует использовать метод с расширением.
Прежде всего по периметру дома выкапывают траншею, оголяющую фундамент. Его поверхность очищают от загрязнений, а затем под прямым углом сверлят в нём отверстия диаметром 1,5-2 см. Их располагают в шахматном порядке. В эти отверстия вставляют металлические прутья, диаметр которых соответствует диаметру отверстий, а длина превышает их глубину примерно на 15см. То есть хвосты такой длины останутся торчать из фундамента во все стороны.
Все открывшиеся дефекты фундамента и щели между отверстиями и установленными в них прутьями, заделывают раствором бетона. После его высыхания, на стержни, торчащие из фундамента, приваривают металлические листы, формируя арматурный каркас. Когда опалубка готова, всё пространство в ней так же заполняют бетоном. После отвердевания материала получается монолитная конструкция, которая обеспечивает дополнительную поддержку по всему периметру здания.
Технология усиления фундаментов плитой
Усиление мелкозаглубленных фундаментов Выполняют подведением под подошву основания железобетонной плиты. Используют как готовые монолитные конструкции, так и сооружают их непосредственно на месте. В любом случае сперва вывешивают рабочую сторону дома на домкрате, затем раскапывают грунт вокруг и под фундаментом и подготавливают подушку путём уплотнения почвы. После чего, либо укладывают монолитную плиту, либо монтируют опалубку и заливают бетоном, тщательно уплотняя его виброустановкой.
Размеры плиты могут, как соответствовать габаритам старого основания, так и значительно превосходить их, если это необходимо исходя из расчётов несущей нагрузки.
Технология усиления фундамента арматурой
Ленточный фундамент часто укрепляют с помощью арматуры. При её выборе не следует экономить, так как далеко не любой материал подходит для усиления фундамента дома. Учитывая, какие нагрузки будут на неё воздействовать, при выборе арматуры необходимо обращать внимание на класс её прочности на разрыв, он должен превышать расчётные данные планируемой нагрузки. Не следует забывать и другие условия эксплуатации – арматура будет находиться в грунте, а значит, должна быть устойчивой к отрицательным температурам и к появлению коррозии.
В зависимости от этажности здания, размеров фундамента, характеристик почвы и уровня нагрузки, подбирают диаметр арматурных стержней. Точное определение требует сложных расчётов, поэтому иногда берут усреднённые значения. Для дома в два этажа или, если длина стены около 3-х метров, выбирают прутки диаметром не менее 1см.
Если стена превышает 3м в дину – пруток должен быть не менее 1,2см в диаметре. В равномерных грунтах обычно используют стержни сечением около 1,4см, если плотность почвы на участке неоднородна, то лучше использовать арматуру диаметром от 1,6см. Диаметр стяжки арматуры не должен быть меньше, чем ¼ сечения арматуры продольных элементов.
Также рассчитывают общий минимальный диаметр для арматуры фундамента. Для этого определяют площадь фундамента, перемножив его высоту и ширину, а затем находят 0,1% от полученной величины, то есть делят значение на 1000.
К примеру, для фундамента 80х80см, площадь будет равна 6400 см², а минимальный общий диаметр арматуры для усиления такого фундамента будет равен 6,4см. То есть это может быть, например, 4 прутка по 1,6см или 5 прутков по 1,3.
Из-за того, что арматура плохо фиксируется на одном месте и при определённых видах воздействия может сместиться, лучше отдать предпочтение рифлёным прутьям. Прежде всего это относится к продольным стержням, для поперечин допустимо использование обычных прутков, так как на них приходится меньшая нагрузка. Расстояние между поперечными прутьями должно составлять 25-45см. Особое усиление должно быть предусмотрено для угловых элементов – через каждые 40см высоты прокладывают продольные прутья.
После приобретения прутьев их необходимо скрепить между собой, чтобы получить цельную конструкцию. Специалисты обычно используют для этой цели специальный пистолет, он соединяет прутья в несколько захватов. В случае отсутствия такого приспособления можно использовать обыкновенный вязальный крючок. Для большей прочности стяжную проволоку сгибают пополам, заводят её под место соединения двух прутков и зацепив крючком плотно обматывают стержни. Таким же образом поступают в случае необходимости удлинения арматуры – хлысты укладываются внахлёст и связываются проволокой между собой в нескольких местах.
Сварку для этих целей использовать не рекомендуется, так как арматура в местах нагревания до высокой температуры потеряет часть своей прочности.
Как и в предыдущих методах усиления фундамента, вокруг конструкции выкапывают траншею. Перед установкой в неё каркаса, выравнивают её стенки и уплотняют дно. Из досок монтируют опалубку, высота которой превышает глубину траншеи. Чтобы в дальнейшем было легче её вынуть, доски можно покрыть полиэтиленом, прикрепив его степлером.
К арматурному каркасу прикрепляют распорки таким образом, чтобы при установке его в траншею, он был выше уровня земли на 5см. Каркас устанавливают на распорки и заливают раствором. Заливку следует выполнять за один раз, чтобы не происходило отслойки частей конструкции. По окончании необходимо уплотнить раствор погружным вибратором, и разровнять поверхность шпателем.
Пока бетон набирает прочность, его периодически увлажняют, чтобы предотвратить появление трещин. После полного высыхания опалубку вынимают.
Буроинъекционное усиление фундамента
Чтобы снять часть нагрузки с фундамента, в строительстве применяют буроинъкционное усиление фундамента. В фундаменте под углом 30°-45° в его стене бурят отверстия. Они проходят насквозь через фундамент и опускаются в грунт ниже глубины промерзания на 0,5-0,7м. Количество пробурённых отверстий рассчитывается в зависимости от нагрузки и геологических данных, их может потребоваться как несколько единиц, так и несколько десятков.
Затем подготавливают бетонную смесь, которая должна быть низкой дисперсности и средней плотности. После этого раствор нагнетают в отверстия при помощи насоса высокого давления.
Раствор оставляют отвердевать на 3 дня, после чего вскрывают застывший бетон, буром меньшего диаметра. В полученные отверстия вставляют металлические стержни. Их выравнивают по центру, в пустоты нагнетают под давлением бетонную смесь мелкой зернистости. При расчёте диаметра отверстия и сечения прутков, необходимо учитывать, что слой бетона вокруг арматуры должен быть не менее 2,5см.
Если фундамент расположен в слабом грунте, для исключения его осыпания используют обсадные трубы.
Для лёгких построек, таких как одноэтажные дачные домики, гаражи и сараи, усиление возможно без армирования. В таком случае укрепление будет обеспечиваться застывшим внутри фундамента и почвы бетоном.
Отведение воды от фундамента для предотвращения его подмывания
Для остановки постоянного подмывания фундамента и соответственно его дальнейшей деформации, рекомендуется по периметру фундамента сделать качественную систему дренажа. Дренажная система способствует отводу воды от здания или дома, тем самым ослабляя её давление на бетонные или других конструктивы фундамента.
Подробнее об устройстве дренажной системы вы можете прочитать в следующих статьях:
- Дренаж фундамента дома и здания под ключ правильная технология устройства и необходимый для этого материал
- Пристенный дренаж фундамента: Технология устройства, рекомендуемые материалы и цены
- Глубинный дренаж участка и фундамента дома: технология устройства, схемы и рекомендуемые материалы
Расчёт усиления фундамента и расценки на работы по цементации и усилению
Проведение работ по усилению фундамента не рекомендуется выполнять самостоятельно, так как это сопряжено с опасностью ухудшения ситуации или вовсе обрушения здания. Необходимо выполнение сложных расчётов и применение специальной техники. Лучше доверьте работу специалистам, ведь в таком случае Вы можете быть уверены в подборе варианта усиления фундамента, который лучше всего подойдёт именно в вашем случае, а В его профессиональном исполнении.
Монтаж швеллера обвязки 12 мм
Усиление фундамента
Как опорная конструкция любого здания, фундамент испытывает огромные нагрузки, находясь под давлением всего расположенного над ним массива сооружения. Показатели прочности, несущая способность, со временем ослабляются под влиянием ряда разрушающих факторов. Причин несколько, и они бывают естественной и техногенной природы.
Дело доходит до нарушений целостности фундамента, разрушения бетонной защиты. Происходит осадка, возникают трещины. Только вовремя выполненное усиление фундамента остановит вертикальное распространение трещин по стенам, нежелательные деформации в виде перекошенных оконных и дверных блоков, проваливания полов.
Обследование фундамента
Выполнение работ по усилению фундаментов зданий требует понимания причин, повлекших повреждения в них. Поэтому необходимо выполнить техническое обследование фундамента. Это работа для инженеров компаний, имеющих все требуемые лицензии и сертификаты. Предварительно специалистам потребуется попросить у заказчика предоставить исчерпывающие сведения об истории сооружения. Сбор технической документации особенно актуален для усиления опор давно построенных домов. Необходимо собрать:
- Сведения о дате завершения строительства объекта;
- Данные об изначальном виде строения, о том, какие изменения были внесены (пристройка площадей, наращивание этажности, перепланировки);
- Было ли здание в аварийном состоянии;
- Вся информация о принятых в прошлом ремонтно-восстановительных мерах.
Изучение документов на здание, полученных проводящими обследование инженерами помогает сократить общий объем исследовательских работ на объекте. Обследование фундамента здания предполагает три этапа — надземной и подземной части, а также обязательно изучается прилегающая территория.
Когда инженеры обследуют надземную часть, они выявляют фактические размеры всего здания, устанавливают значение реальных нагрузок. Осматриваются полученные внешние повреждения, сначала визуально, потом с участием приборов и строительных инструментов. Применяются методы неразрушающего контроля: механические, радиометрические, химические, акустические исследования.
Инженерные работы в подземной части – очень важный этап. Это и есть обследование фундамента. Здесь выясняются его характеристики: тип конструкции, материал, размеры. Определяются параметры прочности, на какую глубины он залегает. Требуется понять, выполнена ли гидроизоляция фундамента, с каким качеством.
Чтобы провести исследование грунтов основания, нужно выполнить откопку шурфов. В зависимости от состояния конструкций здания, их количество может различаться. Если имеются дефекты, шурфы откапывают в зонах предполагаемых повреждений. Шурф можно представить, как прямоугольник, который большей стороной прилегает к основанию.
Выраженность осадки здания определяют инструментальными методами. Чтобы измерить раскрытие трещин, в предварительно очищенной области раскрытия каждой трещины ставят два маяка. Один — в точке максимального раскрытия, другой в начале этой области. На установленных маяках, выполненных из гипса, иногда стекла или металла, примерно за 2-3 недели не должно возникнуть трещин. В таком случае считается, что процесс деформации здания стабилизировался.
Способы усиления
Рассмотрим технологии усиления фундаментов, расскажем также об их преимуществах и недостатках.Прилегающую территорию исследуют, чтобы точнее выяснить причины повреждений. Это могут быть факторы, влияющие на состояние грунтов и основания фундамента. Такие, как русла старых рек, водоемы, засыпанные овраги, неправильно выполненный отвод поверхностных вод. Это не менее важная часть обследования фундамента.
Усиление фундамента сваями
Если в проект строительства здания вкрались серьезные недочеты, в результате были заложены конструкции недостаточной прочности и несущей способности, выполняется усиление фундамента сваями. Тем же методом выполняют усиление фундамента дома, когда просел грунт, и это запустило процесс его разрушения. Также, когда вблизи здания началось новое строительство или сооружение нуждается в надстройке, применяются сваи.
Чаще этим способом укрепляют ленточные фундаменты, широко распространено и усиление свайных. Сваи бывают винтовыми, буронабивными, буроинъекционными и забивными.
Усиление фундаментов сваями винтовыми – методика универсальная, в том смысле, что укреплять можно основания, расположенные на любых типах грунта, кроме скалистого. При этом постройка слегка приподнимается на домкратах, прежнее основание демонтируется. Винтовые сваи, число которых рассчитывается, забиваются очень близко к стенам и вкручиваются в землю. Далее монтируется стальной ростверк из двутавра или швеллера, а дом ставят на прочный новый каркас из металла.
Методику целесообразно применить при запланированном расширении площади, то есть выполнении пристройки.Такое усиление фундамента имеет недостаток — приходится заменять конструкции. Хотя часто только часть дома подлежит укреплению и замене. Со временем полученная свайная опора может просесть, чем вызовет необходимость нового ремонта.
Буронабивные сваи представляют собой каркас из арматуры и раствора бетона. Вначале бурятся с помощью шнековых буров скважины, доходящие до плотных слоев грунта, где снимается почва и оголяется старый фундамент. В отверстие помещается опалубка с помощью обсадной трубы, внутрь которой монтируется арматурный каркас. Конструкция усиливает несущую способность сваи.
При помощи стальных балок, выпусков арматуры, каркас соединяют с фундаментом. В завершение, всю скважину, вплоть до связки фундамента и каркаса заливаются бетоном – выполняется цементация фундамента. Так усиливают, в основном, сборный, ленточный типы фундаментов.
Буроинъекционные сваи стали применяться сравнительно недавно. Они целесообразны при наличии осадки постройки, в некоторых других ситуациях. Посредством механизмов отверстия для свай пробуривают прямо сквозь старый фундамент. Требуется точно рассчитать угол наклона и глубины бурения. Затем методом инъекций раствор цементно-песчаный раствор подается внутрь.
Грунт рядом с местом будущего расположения сваи укрепляется.
Затем, используя технологию вибрационного погружения, в заполненную скважину погружают арматурный каркас. Работы происходят тихо, оперативно, можно применять такие сваи на оползающих склонах. Образовывать скважины больших диаметров и бурить на значительные глубины. Но это довольно затратный метод. Самым дешевым методом является усиление фундаментов винтовыми сваями.
Цементация
Усиление фундаментов цементацией — наиболее простая и дешевая технология. При ее реализации цементный состав под достаточным давлением впрыскивается в пустоты. Используется бентонитовый либо цементно-песчаный раствор. Ведется расчет зон, где будут проделывать отверстия и количества инъекций, которое следует выполнить в одно отверстие.
Смесь подается специальными инъекторами через заранее сформированные скважины, просверленные в фундаменте или грунте. Методика хороша также своей универсальностью. Она вполне применима на разных типах фундаментов. Он может быть плитным, свайным, ленточным, столбчатым. Размеры сооружения тоже не играют особой роли.
Можно проводить усиление цементацией фундаментов крупных и мощных зданий, либо выполнять этим методом усиление фундамента небольшого частного дома в пригороде.
Уширение подошвы фундамента
Суть методики в том, что площадь опоры наращивается с помощью монтажа с боковых граней дополнительных элементов из бетона или железобетона. Они могут ставиться с одной-двух сторон по методике наращивания. Либо с трех-четырех сторон фундаментной основы. В последнем случае применяются обоймы или применяются железобетонные рубашки. Для чего используются железобетонные рубашки и обоймы мы расскажем в следующем разделе.
Нагрузка распределяется по несколько большей поверхности. Таким путем снимается осадка, снижается риск утраты основанием несущей способности, на фундамент возможно подавать более значительные нагрузки. Методика уширения подошвы фундамента способна, в частности, стабилизировать его крен, уравнять перепад контактных давлений.Технология уширения подошвы фундамента неприменима либо ограниченно возможно в случаях, когда наблюдается значительный уровень подъема грунтовых вод. К тому же, она не рекомендована на насыщенном водой грунте, на слабых, неустойчивых структурно почвах.
В состав элементов для наращивания (они сами называются «наращиванием») входят сборные банкеты. Используются и монолитные детали, которые устанавливаются вплотную к боковой грани фундамента. Технология уширения подошвы предполагает устройство наращиваний по всей длине. Иногда усиление ставится под наиболее загруженные участки фундамента.
Работы по установке сборных элементов (банкетов) сопряжены с предварительным обжатием грунта под подошвой. Добиваются того, чтобы основание способствовало укреплению остального фундамента. После предварительного обжатия грунта и выполнения усиления, к работе подключаются дополнительные элементы.Применяются домкраты, работающие по гидравлическому принципу. Их закрепляют особыми клиньями. Предварительное обжатие можно создать также поворотом сборного элемента вокруг нижней грани.
Усиление железобетонной рубашкой или обоймами
«Рубашка» представляет собой трехмерную каркасную структуру. При монтаже ее приваривают к открытой арматуре фундамента. Получается, что она охватывает существующий фундамент со всех сторон.
Мы уже упоминали железобетонные рубашки в предыдущем разделе – их используют, чтобы расширить подошву.Предварительно, до того, как бетонировать конструкцию, грунт под ее подошвой уплотняют. Так делается для обеспечения прочности, ведь монтаж рубашки предполагает уширение подошвы фундамента. Крепежными элементами, применяющимися в методе, являются анкерные соединения. Их забивают в фундамент, чтобы повысить несущую способность железобетонной рубашки.
Железобетонные обоймы – это полностью замкнутые конструкции, которые охватывают после установки всю поверхность, не только проблемную часть фундамента. Монтаж обоймы позволяет исправить недочеты, ошибки, допущенные на этапе строительства. Такие недостатки восполняют обоймы без увеличения площади подошвы. Их применяют, если надо укрепить отдельные фрагменты фундамента, и только в случае, когда стены обладают достаточной несущей способностью.
Если нужна надстройка в доме (или же стены в строении недостаточно толстые) – требуется расширение подошвы основания. Сначала выкапывают траншею вдоль основания дома, проводят тщательную зачистку дома по периметру. Высверливаются отверстия под прутья арматуры, на которых позже формируют каркас. Его обваривают листовым металлом, а в пустые области фундамента и во все трещины заливают под давлением бетон. Когда раствор затвердеет, им заполняют полностью всю опалубку из металла.
Торкретирование
Эту методику широко применяют во время реконструкции, предполагающей возрастание величин нагрузок. При торкретировании смешивают песок с цементом в соотношении 2 к 1 или 6 к 1. Под большим давлением, создаваемым в компрессоре сжатым воздухом, раствор подается посредством торкрет-пушки. С разных линий в ее сопло подают сухую смесь и воду. Образуется покрытие, толщиной до полутора сантиметров. В таком вот варианте реализуется «сухой» способ торкретирования.
В «мокром» методе применяют щебенку с более крупными, чем в «сухом» частицами. Величина фракций, однако, не должна превышать 8 мм. Уже готовый раствор подается на проблемную поверхность. Получается гораздо большая толщина одного слоя, более 10 сантиметров. При большом объеме работ используется бетононасос.Отскок, то есть выход подаваемой смеси в обратном направлении, невысок.
Место проведения работ остается практически чистым. Возможно также финишная отделка. Некоторый недостаток такого метода в невысокой маневренности. Работы требуют высокой скорости выполнения, нельзя допускать, чтобы бетонный раствор в рукаве установки засыхал.
«Сухой» способ усиления фундаментов торкретированием отличает высокая производительность, а также значительные расстояния, на которые можно подать компоненты состава. Однако выполнение методики приводит к большому проценту отскоков, так что рабочую площадку необходимо потом убрать. Работы требуют концентрации внимания, большого опыта.
Усиление углеволокном
Эта технология усиления фундамента является инновационной, сравнительно молодой. Сейчас к ней очень часто прибегают в строительной практике. Полотна из углеродного волокна накладывают на проблемные зоны — плоскости, изгибы, грани. Как правило, такой метод предполагает компьютерное моделирование фундамента, с заложенным в программу нужным результатом.
Исходя из таких вычислений определяется количество требуемых полотен углеродного волокна. Проектные документы включают также схемы, чертежи, поэтапный план работ.
Поверхность фундамента очищается от посторонних частиц и пыли. Подготавливается также территория возле фундамента. Иногда обрабатываются крупные трещины (торкретированием), поверхность выравнивается, потом обрабатывается грунтовкой.
Затем проводится разметка участков, где будут крепиться полотна, замешивается адгезивный состав, необходимый для надежного сцепления углеволокна с поверхностью. После правильного расположения холстов на фундаменте (волокна направлены по линии наибольшего усилия), поверхность обрабатывается защитными составами. После того как работы примет заказчик, возможно окончательная отделка.
Инъектирование
Этот метод тоже относится к инновациям. Помимо укрепления, он придает фундаменту отличные отталкивающие воду свойства. В работах используются микроцементы. Так называют минеральное вяжущее средство очень мелкого помола, полученное в заводских условиях по методу воздушной сегрегации.
Подготовка к инъекциям заключается в сверлении под некоторым заданным углом и на оптимальном расстоянии отверстий. В них затем будут размещать особые трубки с раструбами, через которые будет поступать под давлением смесь. Это могут быть пакеры или монтажные колонны. Глубина отверстия составляет две трети от глубины фундамента, но от подошвы они должны отстоять примерно на полметра.
Подготавливается водная смесь, для чего используется высокооборотный смеситель. Другим представителем технического оборудования является шнековый или плунжерный насос. Им суспензия подается в толщу фундамента через пакеры, вплоть до ее обратного выхода или возрастания давления до критического. Таким способом заполняются даже мельчайшие трещины (усадочные, волосяные).
Что все таки лучше?
Углеродные волокна — усиление фундамента с их помощью, сейчас почти полностью заменило традиционные методики, уже описанные нами. Продвинутые стройматериалы из углеродного волокна стали самыми востребованными у строителей. Усиление фундамента углеволокном так востребовано, поскольку:
- Материал отлично противостоит разным водами нагрузок: растяжению, сдавливания, изгибы, скручиванию, по упругим показателям углеволокно превосходит сталь;
- Не нужны сварочные, огневые работы;
- Отпадает потребность в спецтехнике и подъемниках;
- Работы ведутся небольшими бригадами и за короткое время;
- Углеволокно не меняет вес конструкции, ее геометрию;
- Усиление углеволокном предполагает только неразрушающие технологии;
- Материал химически инертен, противодействует коррозии;
- Углеволокно абсолютно безопасно, не содержит токсины;
- Не нужно прерывать производственные процессы или менять режим посещения объекта при ведении работ по этим технологиям.
Применение инновационных технологий, в первую очередь, усиление фундамента углеродным волокном способно заменить любую из «классических» методик укрепления. Более того, из-за высоких физико-химических характеристик стройматериала, такое усиление избавляет от всех недостатков, имеющихся в традиционных методиках.
Усиление конструкций зданий без расселения
Многие старые здания жилого сектора Петербурга и области находятся в аварийном состоянии и нуждаются в капитальном ремонте. На аварийность домов Влияют неблагоприятные природные и техногенные факторы. При этом отсутствие маневренного фонда приводит к тому, что частичный ремонт, работы по усилению подобных зданий производятся без расселения жильцов.
Особенность применяемых при этом технологий заключается в комплексном усилении зданий. Это подразумевает как усиление грунтов, фундаментов, так и усиление несущих конструкций. Согласно новым нормам, дополнительно, помимо данных работ, проводится утепление здания, так как зачастую толщина его стен не соответствует действующим сегодня стандартам. В подобных условиях обычно применяются щадящие методы восстановления конструкций зданий. Благодаря проведенным работам, старые аварийные дома за небольшие средства, несопоставимые с затратами, требуемыми на переселение людей, можно вернуть к жизни.
Благодаря использованию технологий усиления удалось «вернуть к жизни» девятиэтажный дом в городе Светогорске, который изначально был неправильно спроектирован. Дом простоял лишь 10 лет, но дал сильную осадку. Обследование показало, что поверхность гранитной плиты под основанием здания была наклонена. Одни сваи доходили до гранита, а другие просто висели в грунте.
По этой причине дом оседал в сторону висящих свай. Усиление основания дома можно было бы провести двумя способами — либо при помощи свай, либо за счет увеличения жесткости здания. Именно этот способ и был применен. Стены и перекрытия, а также стены и потолок соединили между собой с помощью уголковых креплений и химических болтов.
Эта работа была проведена в нескольких подъездах, на всех девяти этажах, без расселения жильцов. После увеличения жесткости здания на нем перестали появляться трещины. Незначительная усадка здания не приводила к разрушениям.
Подобные работы были проведены в пятиэтажном панельном здании в городе Выборге. Его торцевая секция также оседала и давала трещины. Торцевые панели расходились как вертикально, так и горизонтально. Первоначально было усилено основание здания путем закачивания туда цементного раствора. Под торцевой секцией были установлены небольшие буроинъекционные наклонные сваи.
Также было создано бандажное перекрытие железобетонными монолитными балками всех торцевых панелей здания, а также стен примыкающей секции. Данная технология усиления позволяет использовать самое распространенное оборудование: тяжелые перфораторы, позволяющие забивать иньекторы диаметром 50 мм на 3- 5 метра вглубь. Именно такого расстояния требует данная технология. При этом бурение для устройства буро-инъекционных свай осуществлялось именно через грунт под фундаментом, а не через тело фундамента с целью исключения динамических воздействий на здание. Это крайне важно при проведении работ в аварийном здании, особенно в тех случаях, когда расселение жильцов не производится.
Таким образом, здание оказалось в пространственном железобетонном каркасе. При этом вешний вид здания имел довольно привлекательный вид. Внутри квартир на стыках стен были также поставлены элементы жесткости шириной по 10 см на каждой стене. В результате, дом был спасен малыми средствами, только за счет увеличенной жесткости здания.
Свайные работы (технология вдавливания)
Для усиления фундаментов и увеличения его несущей способности выполняют устройство свай. Технологии их устройства различны. Рассмотрим устройство свай по технологии вдавливания. Данная технология исключает вибродинамическое воздействие на конструкции здания и может применяться в стеснённых условиях. Технологический процесс усиления здания состоит из двух основных составляющих:
- Устройство монолитного железобетонного ростверка с размещением в нем анкерных петель для крепления установки вдавливания и стального конуса оголовка сваи.
- Изготовление железобетонного ствола сваи.
Ростверк монолитный железобетонный может быть ленточный или в виде плиты. В нем устанавливается стальной конус оголовка сваи, а с двух сторон от него — стальные анкерные петли, на которые ставится и крепится установка. Компактность установки позволяет монтировать ее на расстоянии 0,3 м от стены или конструкции. Высота до низа перекрытия должна быть не менее 1,8 м . Изготовление сваи начинается после монтажа установки и вдавливания лидирующей трубы Ф114 мм., состоящей из навинчивающихся друг на друга секций и теряемого башмака Ф120 мм. Максимальное усилие вдавливания, определенное возможностью гидравлики, — 22тнс.
Ствол сваи армируется каркасом, заполняется мелкозернистым бетоном кл. В25 и формируется посредством постепенного извлечения трубы установки и опрессовкой бетона в процессе циклического подъема, опусканием лидирующей трубы с заглушкой на верхнем конце. Давление опрессовки составляет 12-14 Мпа.
Несущая способность сваи зависит от грунтов и глубины вдавливания лидирующей трубы, материала сваи, но всегда находится в пределах 18-22 тнс.
Необходимость обследования
Перед началом работ по усилению аварийного здания необходимо провести обследование конструкций и проектную подготовку. В ходе этого выясняются причины аварийности объекта.
Ограничения по состоянию грунта.
Процесс обследования здания осуществляется согласно действующим нормативным документам. Для Санкт-Петербурга используется в том числе ТСН-50-320-204 «Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге». Этот норматив требует взятия проб грунта из-под основания, проведения динамического или статического зондирования грунта ниже подошвы фундамента.
По количеству ударов, затраченных на погружение штанги на глубину 10 см , судят о плотности грунта. В некоторых случаях в связи с плохим состоянием грунта специалистам нужно определить, можно ли проводить комплексное усиление аварийного здания без расселения жильцов, и какие при этом могут быть риски? Уверенно ответить на эти вопросы крайне сложно. Однако, считается, что в любой ситуации можно подобрать какую-либо из применяемых сегодня технологий усиления.
Так, например, грунт представляющий собой мелкозернистый водонасыщенный песок под основанием дома, расположенного по адресу ул. Двинская д.9, можно было бы укрепить химическим способом. Если бы такая работа была проведена, и проведена вовремя, дом бы впоследствии не пришлось сносить. Современные технологии позволяют решить любые задачи по усилению зданий, однако зачастую они достаточно дорогостоящие.
Ограничения по состоянию объекта
В случае если аварийный объект находится в центре города, например, на Невском проспекте. Нередко случается так, что подвальные помещения заняты коммерческим предприятием, руководство которого не желает приостанавливать свой бизнес. Это создает определенные трудности. Проводить работы по усилению здания с его лицевой стороны значительно сложнее.
В процессе усиления здания могут возникать различные сложные ситуации, поэтому в случае принятия решения о проведении таких работ без расселения жильцов нельзя утверждать, что рабочий процесс пройдет без каких-либо неудобств. Однако эти неудобства более терпимые, нежели переезд в маневренный фонд.
Сроки выполнения работ
Работы по комплексному усилению здания проводятся обычно 3-4 месяца. В них задействованы несколько бригад: одни усиливают конструкции здания, другие – основания. Конечно, при условии отсутствия жильцов в здании, сроки исполнения всех работ были бы сжаты ровно вдвое.
