Недостаточная прочность материала фундамента может быть обусловлена несколькими факторами, включая использование некачественных сырьевых материалов или несовершенные технологии производства бетона. Если в смеси присутствуют загрязняющие примеси или несоответствующие заполнитель, это может значительно снизить прочностные характеристики.
Кроме того, недостаточная прочность может возникать из-за неправильного проектирования и неучета условий эксплуатации, таких как уровень грунтовых вод или сейсмическая активность региона. Неправильное уплотнение и уход за фундаментом также могут привести к снижению его долговечности и устойчивости.
Характерные дефекты и повреждения фундаментов
При ведении работ в аварийных зданиях степень риска должна быть определена достаточно объективно. Ветхие и аварийные строительные конструкции, подлежащие восстановлению, должны быть временно закреплены. Например, при работе под плитами перекрытия, опирание которых в результате образования трещин стало меньше проектного, необходимо установить временные подпорки из бревен или других материалов.
1. Усиление фундаментов. Целью операции является уширение или углубление фундаментов либо перенос части нагрузки от веса стен на выносные опоры. Все работы, связанные с усилениями фундамента, должны осуществляться по следующей схеме: при угрозе обрушения стены после раскопки фундамента она должна быть предварительно укреплена разгрузочными балками, фундамент нужно откапывать не полностью, а захватками и не одновременно (рис. 1).
Рисунок 1. Усиление фундаментов: а — простое уширение фундамента; б — углубление и уширение фундамента; в -уширение фундамента железобетонными балками; г, д- перенос нагрузки от веса стены на буронабивные (или забивные) сваи, выполненные с двух сторон (г) или с одной стороны (д); е — перенос нагрузки от веса стены на монолитные железобетонные приливы; ж, з — переустройство ленточного фундамента в плитный ниже подошвы фундамента (ж) или в уровне подушек со шпоночными связями (з); 1 — стена; 2 -усиливаемый фундамент (материал фундамента на рисунках изображен условно); 3 — поперечная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 4 — выборка паза под шпоночное зацепление; 5 — монолитный бетон; 6 — продольная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 7 — болт; 8 — арматурный каркас (по расчету); 9 -усиливающая монолитная подушка; 10 — усиливающие железобетонные балки; 11 -буронабивные сваи; 12 -монолитные железобетонные приливы (балки); 13 — усиливающая монолитная железобетонная плита.
Захватки откапывают через одну. Работы на новой захватке нельзя начинать пока не будет зарыта предыдущая. Ширина и длина захватки определяется размерами конструктивных материалов, применяемых для усиления, и обычно не превышает 1-2 м. Например, если проводят усиление фундаментов, в нижнем основании которого использованы сборные железобетонные подушки, длина захватки не должна превышать 60-70 см, так как длина такой подушки может быть 1,2 или 2,4 м. Если использована подушка длиной 1,2 м, то при открытии захватки длиннее 1,2 м при углублении фундамента она просто упадет вниз. Грунт в отрытых захватках на площадке, где будет размещено усиление, должен быть в нетронутом естественном состоянии.
2. При необходимости радикального увеличения несущей способности фундамента ленточные фундаменты переустраивают в плитные с детальным расчетом армирования плиты.
Дефекты и повреждения фундаментов
1. Увлажнение от грунтовых и атмосферных вод и промерзание стен под окнами первого этажа (рис. 2).
Рисунок 2. Увлажнение стен с последующим промерзанием: а — от разрушения защитного покрытия цоколя; б — от разрушения гидроизоляции.
Причины повреждений фундаментов: а) повреждение гидроизоляции при деформации фундаментов и стен; б) старение гидроизоляции; в) некачественное устройство или отсутствие гидроизоляции; г) повреждение облицовки цоколя или применение в качестве облицовки неморозостойкого материала; д) поднятие уровня грунтовых вод (естественное или искусственное в результате подтопления) выше расчетного; е) разрушение отмостки или подсыпка грунта вокруг здания выше расположения горизонтальной гидроизоляции либо низкое расположение гидроизоляции (ниже на 10-14 см от отмостки) и отсутствие второй гидроизоляции по цоколю.
Способы устранения повреждений фундаментов: Введение гидроизоляции в цоколь взамен разрушенной или отсутствующей (рис. 3). Пробивают отверстие в цоколе высотой в 2-3 кирпича кладки, выравнивают цементным раствором и укладывают гидроизоляцию из двух слоев на битумной мастике, каждый слой должен иметь свободный конец не менее 20 см. Пробитое отверстие закладывают кирпичом.
Рисунок 3. Восстановление разрушенной гидроизоляции.
2. Выщелачивание бетонных конструкций фундамента либо кристаллизационное разрушение бетона (рис. 4).
Рисунок 4. Разрушение материала фундамента под воздействием мягкой (щелочной) или соленой воды.
Причины повреждений фундаментов: а) воздействие на бетон мягкой (щелочной) воды; б) воздействие на бетон соленой воды.
Способы устранения повреждений фундаментов: а) Отвести от фундаментов агрессивные воды или понизить их уровень устройством дренажной системы; б) Восстановить и защитить конструкцию от агрессивной воды (рис. 5). Для этого нужно сделать выемку грунта захватками по 0,8 м до основания фундамента, очистить пораженные места и закидать их цементно-песчаным раствором (1:3), а также устроить защитную рубашку из пропитанного битумом кирпича с прослойкой рубероида на асфальтовой мастике. После окончания всех работ выемку нужно заполнить жирной глиной.
Рисунок 5. Восстановление фундамента: 1 — жирная глина; 2 — кирпич, пропитанный битумом; 3 — три слоя рубероида на мастике; 4 — цементный раствор.
3. Расслоение кладки фундамента (рис. 6).
Рисунок 6. Расслоение кладки фундамента.
Причины повреждений фундаментов: а) отсутствие перевязки в каменной кладке; б) недостаточная прочность кладки; в) перегрузка фундамента (в связи с надстройкой и т. п.).
Способы устранения повреждений фундаментов: Обычно делают уширение фундамента или перенос части нагрузки на выносные балки с восстановлением фундамента (см. рис. 1).
4. Разрыв фундамента по высоте (рис. 7).
Рисунок 7. Разрыв фундамента по высоте силами морозного пучения грунтов.
Причины повреждений фундаментов: Морозное пучение вследствие неправильного конструирования и возведения фундамента (засыпка пазух смерзающимися грунтами, склонными к пучению, подтопление фундамента при поврежденной отмостке или поднятие уровня грунтовых вод).
Способы устранения повреждений фундаментов: Удаление пучинистого грунта вдоль фундамента и цементирование места разрыва. Вместо пучинистого грунта пазухи нужно заполнить непучинистым грунтом. После этого следует восстановить отмостку. При необходимости конструкция оборудуется дренажной системой и устраивается утепленная отмостка, пазухи засыпаются дренажным материалом.
5. Трещины в плите фундамента или неравномерная его осадка. Причины повреждений фундаментов: а) неправильное соотношение размеров ступеней подошвы фундамента; б) недостаточная ширина фундамента; в) увеличение нагрузки на фундамент в связи с надстройкой; г) снижение несущей способности основания в связи с его увлажнением.
Способы устранения повреждений фундаментов: Усиление фундамента путем его уширения одним из способов, указанных выше (см. рис. 1).
Все вышеперечисленные способы восстановления фундаментов касаются непосредственно самих фундаментов. Существуют и другие способы, в которых усиливается не фундамент, а грунт основания под ним. Эти способы предполагают закачивание в грунт под фундаменты цементных, силикатных или смоляных растворов либо электрохимическое или термическое закрепление грунтов.
Хотя эти способы и менее трудоемки, они требуют специального оборудования и в нашей статье не приводятся. И еще одно замечание: заделку трещин на зданиях, особенно кирпичными замками, нужно проводить после стабилизации процесса осадки. Для определения времени окончания осадки на трещины здания устанавливают маяки (рис. 8).
Рисунок 8. Наблюдение за развитием трещин: 1 — трещина; 2 — маяк (цементный на наружных или алебастровый на внутренних стенах).
Как правило, их ставят на очищенную поверхность конструкции перпендикулярно трещине. На маяки наносят дату установки и наблюдают за ними в течение 20 дней. В журнале со схемой установки маяков отмечают дату появления на маяках разрывов и их ширину. После разрыва маяка на его месте устанавливается новый. Журнал впоследствии может пригодиться при привлечении специалистов.
| Все материалы, размещенные на сайте https://www.parthenon-house.ru, принадлежат компании ПАРФЕНОН. При цитировании текстов ссылка источник обязательна! |
От чего зависит прочность фундамента?
Фундамент — это подземная или частично заглубленная конструкция, служащая основанием для домов и сооружений. Он передает и равномерно распределяет нагрузки от вышележащих конструкций на грунт, обеспечивая устойчивость и долговечность здания.
Фундамент играет ключевую роль в строительстве, поскольку он обеспечивает прочность и стабильность всей конструкции.
Основные функции фундамента
- Распределение нагрузки: Передача и распределение веса здания на землю, предотвращает чрезмерное оседание или подвижки.
- Устойчивость: Обеспечение устойчивости здания к различным внешним воздействиям, таким как ветер, снег, землетрясения и т.д.
- Защита от влаги: Препятствование проникновения влаги в подземные части здания.
- Изоляция: Снижение воздействия температурных колебаний на здание, предотвращая промерзание и излишнее нагревание почвы под основанием.
Виды фундаментов
Чтобы разобраться в причинах долговечности фундамента, давайте сначала рассмотрим каким он бывает:
1. Ленточный:
- Представляет собой сплошную ленту из бетона или кирпича, заложенную под всеми несущими стенами здания.
- Используется для строительства зданий с подвалами или тяжёлыми стенами.
2. Плитный:
- Изготавливается в виде монолитной бетонной плиты, расположенной под всей площадью здания.
- Подходит для слабых и неустойчивых грунтов, равномерно распределяя нагрузки по большой площади.
3. Свайный:
- Состоит из свай (столбов), заглубленных в грунт и соединённых сверху ростверком (плитой или балкой).
- Применяется на слабых почвах или при высоком уровне грунтовых вод.
4. Столбчатый:
- Состоит из отдельных столбов, установленных под несущими элементами здания.
- Используется для лёгких строений, таких как деревянные дома, беседки и сараи.
От чего зависит прочность фундамента?
Теперь, когда мы разобрались каким бывает фундамент, можем перейти к сути нашего повествования.
Прочность фундамента зависит от множества факторов, которые можно условно разделить на несколько категорий: проектирование, материалы, строительные технологии и эксплуатационные условия.
Вот основные факторы, влияющие на прочность:
1. Проектирование фундамента
- Тип: Выбор подходящего типа фундамента (ленточный, свайный, плитный и т.д.) в зависимости от типа здания, грунтовых условий и нагрузки.
- Глубина заложения: Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине промерзания почвы и уровню грунтовых вод, чтобы избежать морозного пучения и воздействия подземных вод.
- Ширина и форма: Ширина и форма должны быть спроектированы таким образом, чтобы упорядочено распределять нагрузки на грунт.
2. Качество материалов
- Бетон: Прочность бетона напрямую влияет на прочность фундамента. Класс бетона должен соответствовать проектным требованиям и условиям эксплуатации.
- Арматура: Качество и правильное расположение арматуры обеспечивают необходимую прочность и устойчивость фундамента к растягивающим нагрузкам.
- Гидроизоляционные материалы: Использование качественной гидроизоляции защищает фундамент от воздействия грунтовых вод и влаги, что предотвращает коррозию арматуры и разрушение бетона.
3. Грунтовые условия
- Тип: Различные типы грунта имеют разные несущие способности. Песчаные грунты, например, имеют лучшую дренажную способность, чем глинистые, что уменьшает риск морозного пучения.
- Грунтовые воды: Высокий уровень грунтовых вод на участке может негативно влиять на прочность фундамента. Необходимо учитывать гидрогеологические условия при проектировании и строительстве.
- Усадка: Грунты с высокой подвижностью и усадкой могут вызывать неравномерную осадку фундамента, что может привести к его разрушению.
4. Строительные технологии
- Качество работ: Точное выполнение строительных работ в соответствии с проектом и строительными нормами. Ошибки в строительстве могут привести к значительным проблемам в будущем.
- Условия заливки бетона: Температура и влажность при заливке бетона должны быть оптимальными. При слишком низких температурах может потребоваться добавление антифризов, при высоких — замедлителей схватывания.
- Уплотнение бетона: Правильное уплотнение бетона после заливки важно для устранения пустот и обеспечения монолитности конструкции.
5. Эксплуатационные условия
- Нагрузки: Прочность фундамента должна быть рассчитана на предельные нагрузки, которые будут действовать на здание в течение его эксплуатации.
- Внешние воздействия: Фундаменты подвержены воздействию различных факторов, таких как осадки, температурные колебания, сейсмическая активность. Все эти факторы должны учитываться при проектировании.
