Почему не проводилось усиление фундамента

В случае, если усиление фундамента не производилось, это может привести к серьезным повреждениям здания. Нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации, могут превышать пределы прочности существующего фундамента, что вызовет осадку, трещины и другие дефекты конструкции.

Важно регулярно проводить обследования состояния фундамента и, при необходимости, планировать мероприятия по его укреплению. Запуск процесса усиления фундамента на раннем этапе позволит избежать более серьезных проблем и значительно сократит финансовые затраты на восстановление.

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.

Усиление фундаментов

В ходе эксплуатации зданий нередко возникает необходимость усиления старых фундаментов, потерявших значительную часть несущей способности, а также при реконструкции зданий, когда проектная нагрузка на фундамент увеличивается.

Оглавление:

• Усиление фундамента существующего дома
• Способы усиления ленточных фундаментов
• Усиление свайных фундаментов
• Способы усиления железобетонных фундаментов
• Усиление фундаментов посредством обустройства железобетонной обоймы
• Усиление фундамента железобетонной рубашкой
• Усиление фундамента посредством увеличения площади опирания на грунт
• Усиление фундамента увеличением глубины его заложения
• Усиление фундамента второй сваей
• Усиление посредством подводки опорных элементов под подошву основания
• Усиление железобетонного фундамента опускным колодцем
• Усиление фундамента переустройством его конструкции
• Усиление грунтов основания

Усиление фундамента существующего дома

Среди причин, приводящих к необходимости усиления оснований и реконструкции фундаментов, основными являются:

• периодические колебания уровня грунтовых вод;
• износ фундаментов старых построек под воздействием промораживания, перепадов температур, производства земляных работ вблизи фундаментов, пучения грунтов, превышения проектных нагрузок в ходе эксплуатации, вибрационного воздействия оборудования т. п.;
• деформации вследствие ошибок при проектировании и строительстве;
• суффозия (вымывание более мелких частиц грунта в процессе фильтрации через него паводковых вод.

Рис. 1: Усиление фундамента существующего дома

Существующие технологии усиления фундаментов зданий различны и позволяют восстановить или существенно повысить показатели по несущей способности фундамента любого здания. Существенной разницы между усилением фундамента частного дома и многоэтажного административного, производственного или жилого здания нет, а вот от типа усиливаемого фундамента и характеристик грунтов методы усиления фундаментов зависят.

Способы усиления ленточных фундаментов

Перечислим основные способы усиления ленточных фундаментов, применяемые сегодня на практике строителями:

• Усиление фундаментов торкретированием. Вдоль фундамента участками (захватками) отрывается траншея, поверхность фундамента тщательно очищается, на ней делаются насечки, глубиной не менее 15 мм, а затем наносится бетон с применением бетонной пушки.
• Укрепление фундаментов цементацией. Без проведения земляных работ специальными механизмами через каждые 0, 5–1 м по периметру (или только на определенном проблемном участке) бурят шурфы в грунте и фундаменте, и с помощью специальных инъекторов под большим давлением подают раствор бетона; он заполняет пустоты и трещины фундамента и частично пространство между фундаментом и грунтом.
• Усиление фундаментов железобетонными обоймами. Фундамент открывается участками, очищается, грунт основания уплотняется домкратами, монтируется каркас арматуры и заливается бетоном.
• Усиление фундамента буронабивными сваями. Производится вертикальное бурение скважин сквозь опорную плитную часть фундамента, закладывается и перевязывается арматура сваи с арматурой фундамента, заливается и трамбуется бетон.
• Усиление фундамента сваями. Пол основание фундамента домкратом вдавливаются составные железобетонные сваи.
• Усиление фундаментов буроинъекционными сваями. Фундамент пробуривается в нескольких местах насквозь скважинами небольшого диаметра под углом к вертикали и не проектную глубину. Закладывается арматура и под давлением закачивается бетон.

Есть и другие способы, которые скорее можно назвать разновидностью перечисленных выше.

Усиление фундаментов путём усиления подошвы

Усиление свайных фундаментов

Свайные фундаменты также можно усилить, в случае необходимости., и для этого существуют следующие способы:

• усиление свай железобетонной обоймой, стенки которой должны быть не менее 100 мм толщиной, а углубление в грунт — не менее 1 м;
• усиление свай «бетонной рубашкой», путем нагнетания раствора в заранее пробуренные по периметру сваи скважины;
• усиление сваи второй сваей (забивной или буронабивной), вплотную с первой;
• усиление ростверка торкретированием;
• усиление ростверка нагнетанием раствора в предварительно устроенные в нем шпуры;
• усиление фундамента дополнительными бурение скважин.

Часто усиление свайных и ленточных фундаментов сочетается с усилением грунтов основания.

Способы усиления железобетонных фундаментов

Железобетонные фундаменты могут быть монолитными (сделанные посредством заливки бетоном опалубки с арматурным каркасом) либо сборными (возведенными из блочных железобетонных конструкций).

В строительной практике применяются следующие способы усиления железобетонных оснований:

Усиление фундаментов посредством обустройства железобетонной обоймы

Совет эксперта! Выделяют два вида ЖБ обойм — с уширением опорной пяты основания, и обоймы без уширения.

• К использованию обоймы без уширения прибегают при необходимости укрепления поврежденных железобетонных фундаментов с достаточной несущей способностью;
• Обойму с уширением обустраивают при недостаточных несущих характеристиках основания либо при надстройке здания.

По периметру основания копается траншея, оголенный фундамент очищается от грунта и промывается цементным молоком. По всей высоте основания в шахматном порядке просверливаются отверстия, в которые забиваются арматурные прутья диаметром 15-20 мм (они должны выходить из стены как минимум на 15 сантиметров).

Рис. 1.1: Схема железобетонной обоймы

На забитых в фундамент стержнях формируется арматурный каркас, к которому приваривается листовой металл. В пустоты кладки фундамента через инъекционные трубки нагнетается бетон до полного заполнения всех существующих трещин. После отвердевания бетона в фундаменте производится заполнение бетоном металлической опалубки и обрезка верхних частей инъекционных трубок.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Метод обустройства железобетонной рубашки идентичен технологии усиления обоймой, единственное отличие — охват основания.

Рис. 1.2: Схема отличий железобетонных обойм и рубашек

Совет эксперта! Обоймы представляют собою замкнутые конструкции, которые оцепляют весь периметр фундамента, тогда как рубашки используются для усиления одной из его поврежденных частей.

Усиление фундамента посредством увеличения площади опирания на грунт

Увеличение опорной площади производится с помощью наращивания толщины основания железобетонными отливами.

Рис. 1.3: Схема железобетонного отлива

После откопки фундамента в нем сверлятся сквозные отверстия, в которые проводятся стальные тяжи для фиксации ЖБ отливов. По завершению крепления отливов между ними и стеной размещаются гидравлические домкраты и осуществляется разжатие опалубки. Образовавшееся пространство заполняется бетоном, выжидается время до его схватывания и домкраты убираются. Происходит уплотнение бетона, в результате чего фундамент обжимается как самим отливом, так и бетонной прослойкой.

Усиление фундамента увеличением глубины его заложения

При необходимости переноса опорной подошвы фундамента в нижерасположенный слой грунта, под основанием дома формируются бетонные блоки.

Фундамент разгружается с помощью рандбалок и гидравлических домкратов, поднимающих стены дома. После чего вокруг фундамента участками по 2-2,5 метра откапываются шурфы глубиной на 1 метр ниже глубины заложения основания. Стенки и дно шурфов укрепляется деревянной забиркой.

Рис. 1.4: Схема углубления фундамента бетонными блоками

Под опорной пятой фундамента роется колодец, размер которого соответствует глубине увеличения основания.

Совет эксперта! Колодец бетонируется так, что бы между поверхностью бетона и нижней стенкой опорной пяты фундамента оставался зазор в 3-4 см.

После отвердевания бетона в зазоре размещаются гидравлические домкраты и производится обжатие бетона в колодце. По завершению обжатия зазор бетонируется и траншея отсыпается грунтом.

Усиление фундамента второй сваей

Усиление фундамента буронабивными сваями не требует откопки основания, что значительно сокращает сроки проведения реконструкции.

Данный метод применяется при необходимости усиления фундаментов с недостаточной несущей способностью из-за неправильно проектирования, необходимости надстройки здания либо уменьшения плотности грунтов.

Дополнительные сваи могут размещаться как вплотную к уже существующим опорам фундаментам, так и выноситься за периметр контура основания. В таком случае нагрузка на дополнительные сваи передается с помощью горизонтальных балок, которыми они объединяются с ростверком дома.

Рис. 1.5: Схема усиления фундамента дополнительными сваями

Совет эксперта! При усилении фундаментов редко используются забивные ЖБ сваи, поскольку их погружение сопровождается деструктивными динамическими нагрузками на уже существующее основание, которые могут привести к его разрушению.

Усиление посредством подводки опорных элементов под подошву основания

Данная технология позволяет усилить мелкозаглубленные фундаменты не увеличивая их глубину и ширину. В качестве подкладываемого опорного элемента используются монолитные железобетонные плиты либо столбы, с помощью которых достигается увеличение площади опоры фундамента и увеличение его несущей способности.

Рис. 1.6: Схему усиления фундамента с помощью подводки и формирования ЖБ плит

Усиление железобетонного фундамента опускным колодцем

Опускные колодцы представляют собою сборные конструкции из ЖБ плит, которыми обжимается грунт вокруг стенок фундамента. Погружение колодца выполняется в процессе последовательной выемки грунта под бетонными плитами. Образованная вокруг стенок фундамента траншея засыпается песком, который поливается водой и послойно уплотняется.

Рис. 1.7: Схема опускного колодца для усиления фундамента

Совет эксперта! Глубина заложения опускного колодца должна быть в два-три раза большей глубины заложения самого основания.

Усиление фундамента переустройством его конструкции

Нередки случаи, когда для усиления столбчатого основания из него формируют ленточный фундамент, а при необходимости усиления ленточного, из него, в свою очередь, делают плитный фундамент. К данному методу прибегают при серьезных деформациях фундамента, когда остальные способы его усиления не способны обеспечить требуемый результат.

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация) цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах электросиликатизация.

Цементизация выполняется посредством специального инъекционного оборудования — по периметру основания в почву погружаются полые металлические трубы диаметром от 25 до 80 миллиметров, на нижней части которых с шагом в 3 см просверлены отверстия диаметром 4-5 мм.

Рис. 1.8: Схема усиления грунта цементизацией

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

• Силикатизация — используется для усиления мелкозернистой почвы: суглинка, плывунов, глины, и лессовидной почвы;

Силикатизация выполняется с помощью аналогичного инъекционного оборудования. В почву через рядом расположенные инъекторы подается два вида раствора — силикат натрия (он же жидкое стекло) и смесь хлористого кальция с водой.

Совет эксперта! При усилении лессовидного грунта применяется однорастворная силикатизация — хлористый кальций не используется, но количество нагнетаемого жидкого стекла увеличивается в три раза.

Усиление плохо проницаемых плывунов производится с помощью специальной эмульсии — силикадоля, состоящего из силиката натрия и фосфорной кислоты. Данная смесь имеет низкую вязкость и лучше проникает в поры лессового грунта.

Рис. 1.9: Схема усиления грунта силикатизацией

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

• Битумизация — применяется для скальных грунтов и сухой песчаной почвы;

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.

Рис. 2.0: Расплавленный битум

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

• Смолизация — используется для усиления песчаной почвы;

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

• Глубинное уплотнение — применяется для укрепление насыпных грунтов, сформированных для выравнивания и поднятия уровня строительных площадок;

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.

Рис. 2.1: Усиление грунтов буронабивными сваями

Совет эксперта! Чем шире диаметр формируемых свай — тем сильнее уплотняется почва.

• Термоусиление (обжиг) — используется для укрепления глинистой почвы;

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электронагреватель в процессе работы (температура от 300 до 500 градусов) поднимается с дна скважины в ее верхнюю точку, в результате чего все слои грунта подвергаются термическому воздействию.

Таким образом из арсенала средств по усилению фундаментов всегда можно выбрать наиболее приемлемый способ для вашего конкретного случая.

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.