Способы обнаружения пустот в фундаменте: практическое руководство

Чтобы найти пустоту в фундаменте, необходимо провести визуальный осмотр и оценить поверхность фундамента на наличие трещин, провалов или других деформаций. Также стоит обратить внимание на уровень влажности в подвалах или под земельной поверхностью, так как накопление влаги может указывать на наличие пустоты или разрушения конструкции.

Дополнительно, можно использовать специальные инструменты, такие как ультразвуковые сканеры или метод электрического сопротивления, которые помогают выявить пустоты внутри бетона. Скрупулезный подход и применение современного оборудования позволят более точно определить состояние фундамента и принять необходимые меры для устранения проблем.

Поиск пустот под фундаментом

Фундамент – это основная несущая конструкция любого здания. Он должен обладать необходимой прочностью и изначально проектируется с расчетом выдерживать не только статическую нагрузку от расположенной на нем постройки, но и динамическую, которую создают люди и работающее оборудование.

Поиск пустот под фундаментом

Но целостность и долговечность всего здания зависит не только от самого фундамента, но и от грунта, расположенного под ним. Если здание (даже небольших размеров) строится в сложных геологических условиях (высокий уровень грунтовых вод, наличие пучинистых грунтов и прочее), то основание под фундаментом должно включать в себя дренирующие слои и дополнительное утепление (для защиты от намокания и промерзания бетона во время сезонного подтопления и пучения грунтов). Если же этими правилами пренебречь, то может произойти подмывание грунта, после чего фундамент может изменить свое положение и даже разрушиться. Своевременно узнав о наличии пустот под фундаментом можно предпринять меры по их устранению и предотвратить неблагоприятные последствия.

#gates-custom-676eca02def1c h3:after #gates-custom-676eca02def1c h3:after #gates-custom-676eca02def1c h3:before

Как обнаружить пустоты

Под фундаментом с помощью георадиолокации

Причинами образования пустот могут быть:

• Природные процессы (движение грунта и грунтовых вод, развитие карстовых полостей);
• Разрушение подземных резервуаров, инженерных сетей и прочих скрытых объектов, расположенных под плитой;
• Подмывание грунта с одной из сторон здания (чаще всего это происходит при разрушении отмостки и прочих элементов защиты фундамента).

Когда полость достигает критических размеров ее наличие становится очевидным – либо начинается разрушение фундамента, либо происходит смещение (крен) всего здания. Пустоты небольшого размера проще всего обнаружить при помощи геолокации. Для этого используется георадар – это небольшой по размерам мобильный радиолокатор направленного действия.

Геофизики обследуют фундамент жилого дома

Данный прибор производит подповерхностное зондирование практически любых сред (в том числе неоднородных). В случае с фундаментом, помимо пустот он может обнаружить:

• Скрытые инженерные сети и коммуникации (трубопроводы, линии электропередач и прочее);
• Слои утепления (чаще всего их устраивают под фундаментом типа «шведская плита»);
• Арматурный каркас;
• Места подтопления и образования льда;
• Пустоты, трещины и прочие дефекты самого фундамента.

Наша компания имеет многолетний опыт в области обследования конструкций неразрушающими методами. В своей работе мы используем последнюю модификацию георадара отечественного производства «ОКО-3», который оснащается сменными антенными блоками.

Отдельные блоки обеспечивают глубину зондирования до 25 метров и более, благодаря чему становится возможным обнаружение пустот даже под фундаментами массивных производственных зданий. Мы можем оказать весь комплекс услуг по обнаружению таких пустот с последующим оформлением отчета (согласно действующему техническому регламенту), либо предоставить георадар в аренду вместе с квалифицированным оператором. Поскольку прибор оборудован встроенным регистрирующим устройством (компьютером), то результаты зондирования (радарограмму) можно увидеть в режиме реального времени. Прибор обладает большой точность, а благодаря специализированному программному обеспечению радарограмму можно на месте изучить в различных масштабах и произвести регулировку амплитуд волн. Это позволит безошибочно определить пустоты, не спутав их с утеплителем или участками подтопления.

Сканирование бетона и обнаружение пустот под фундаментом

A Нефтеперерабатывающий завод в Техасе, зная, что существует высокий риск образования пустот, учитывая почвенные условия в их районе, использовал георадар для сканирования пустот перед началом строительства, в котором будут использоваться тяжелые краны. Георадар предоставил карту подземных вод, показывающую, какие риски лежат под поверхностью.

Вызовы

Во всем мире есть много географических регионов, где свойства почвы могут нанести ущерб инженерным конструкциям. Когда нижележащая почва вздымается (расширяется) или оседает (сжимается), структурные основания могут сместиться или быть повреждены. Одна из таких географических областей — побережье Мексиканского залива в Соединенных Штатах. Почва подвержена сильным проседаниям.

Чтобы уменьшить влияние этого, стандартной практикой является использование бетонных свай как часть конструкции фундамента. Эти сваи забиваются на глубину до 80 футов в землю для передачи нагрузки от грунта непосредственно под фундамент (который с большей вероятностью оседает) на более глубокую почву или коренную породу, которая обеспечивает достаточную несущую способность для конструкции.

Когда проекты реконструкции существующих конструкций требуют использования тяжелого оборудования, такого как краны, необходимо принять меры предосторожности, чтобы конструкция могла поддерживать это оборудование. В целях безопасности и минимизации повреждений конструкции в настоящее время в Техасе становится стандартной практикой проверять наличие пустот и / или слабых зон почвы под конструкцией перед установкой тяжелой техники.

Использование георадара — эффективный способ обнаружения пустот под бетонным фундаментом. В этом тематическом исследовании нефтеперерабатывающий завод Порт-Артур в Техасе планировал дополнительное строительство на своей площадке. У них было несколько мест, где им нужно было разместить краны для помощи при строительстве. Хотя не было никаких видимых трещин или свидетельств сдвига в фундаменте, они хотели убедиться, что работают на твердом грунте, прежде чем продолжить, и наняли Tolunay-Wong Engineers, Inc. для выполнения георадиолокационных исследований на фундаменте.

Решение

Толунай-Вонг использовал НОГГИН® 500 SmartCart® для сканирования 9 отдельных областей. На одной конкретной бетонной плите они обнаружили удивительный результат. Во время сбора данных они заметили некоторые аномалии в линейных данных, как показано на Рисунке 1. Они распознали обычный отклик арматуры от бетонной плиты на глубине 0.6 фута.

Но чуть ниже плиты с промежутками под бетонной плитой появлялись отражатели большой амплитуды. Это свидетельствует о внезапном изменении свойств под плитой — но что это значит? Это была граница между бетоном и родной почвой или что-то еще? Были ли показаны сваи, которые были частью фундамента? Чтобы получить более четкое изображение, на плите была собрана сетка размером 55 х 30 футов.

Рисунок 1:

Поперечный разрез, показывающий ожидаемую регулярную реакцию арматуры в бетонной плите на глубине 0.6 фута, а также загадочные отражатели большой амплитуды на глубине 1 фута.

После обработки сетки арматурный стержень в бетонной плите был четко виден на срезе глубиной 0.6 фута (рис. 2). Более глубокий разрез снова выявил более четко регулярную структуру отражателей высокой амплитуды, как показано на срезе глубиной 1 фут (Рисунок 3). При первоначальном анализе было решено, что области с высокой амплитудой (красные области на рис.

3) могут быть опорными сваями, а границы между бетоном и грунтом — областями с меньшей амплитудой. Единственный способ узнать наверняка — это просверлить и собрать достоверную информацию. При бурении под бетонной плитой были обнаружены пустоты, которые совпали с откликами георадара высокой амплитуды — отражения были от пустот (граница между бетоном и воздухом)!

Меньшие амплитудные отклики были от бетонной плиты до границы бетонной сваи. Георадиолокационная съемка показала, что вся конструкция поддерживалась исключительно сваями, и что весь нижележащий грунт просел из-под плиты. Бурение подтвердило, что пустоты имеют вертикальную протяженность до 1.5 футов.

Рисунок 2:
Срез глубины на 0.6 фута, показывающий сеткувыкройка арматуры в бетонной плите.

Рисунок 3:

Глубинный разрез и поперечный разрез (линия Y11, ~ 28 футов) с отмеченными сваями и пустотами. Отклики с высокой амплитудой в поперечном сечении соответствуют красным областям на глубинном срезе.

Результат

Как только размер пустот был известен, пустоты были заполнены, чтобы укрепить фундамент. Затем площадка была готова для строительства, и тяжелое подъемное оборудование было безопасно установлено.

Это один из примеров того, как внешний вид может быть обманчивым — не было никаких физических доказательств каких-либо проблем с бетонным фундаментом; однако, если бы тяжелое оборудование было установлено без выполнения георадарного сканирования, могли возникнуть серьезные проблемы со стабильностью базы. Сильное изменение свойств между бетоном и воздухом (изменение относительной диэлектрической проницаемости от 9 до 1) означает, что пустоты выглядят как сильные отражения в данных георадара.

Бетонные сваи и бетонный пол имеют схожие свойства и, таким образом, дают слабое отражение или отсутствие отражения там, где плита контактировала с сваями. С помощью быстрого георадиолокационного сканирования для определения аномальных областей и одного или нескольких ядер в этих областях с точностью до земли вы можете создать изображение недр. Георадар обеспечивает безопасный и экономичный метод поиска пустот под поверхностью и подтверждения того, что у вас есть прочный фундамент для многих приложений — от строительства до проверки взлетно-посадочной полосы и содержания дорог. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наземном радиолокаторе Noggin®.

Как определить состояние фундамента без вскрытия грунта

Фундамент — это основа любого строения, обеспечивающая его долговечность и устойчивость. С течением времени состояние фундамента может ухудшаться под воздействием различных факторов: погодных условий, сезонных движений грунта, изменений уровня грунтовых вод и нагрузок на здание. Важность регулярной оценки состояния фундамента очевидна, однако традиционные методы часто требуют вскрытия грунта, что затратно и трудоемко. Но существуют и неинвазивные методы диагностики, позволяющие оценить состояние фундамента без разрушительных работ.

Признаки возможных проблем с фундаментом

Перед применением методов диагностики стоит обратить внимание на внешние признаки, которые могут указывать на проблемы с фундаментом:

1. Трещины на стенах и фасаде>
2. Горизонтальные или диагональные трещины могут сигнализировать о неравномерной усадке.
3. Проблемы с дверями и окнами>
4. Если двери или окна открываются с трудом, это может быть признаком перекоса конструкции.
5. Наклон или провисание пола>
6. Перепады уровня пола часто свидетельствуют о движении основания.
7. Заметные зазоры между стенами и перекрытиями>
8. Разрывы в соединениях элементов здания могут быть связаны с деформацией фундамента.

Если вы заметили один или несколько из этих признаков, стоит рассмотреть более детальную диагностику.

Современные методы диагностики без вскрытия грунта

1. Визуальный осмотр и геодезические измерения

Это наиболее простой и доступный метод, который включает:

• Осмотр трещин и их классификацию (например, ширина, форма, расположение).
• Использование нивелира или лазерного уровня для измерения перепадов высоты полов или стен.

Геодезические измерения позволяют выявить перекосы здания, которые могут указывать на неравномерную осадку.

2. Тепловизионное обследование

Тепловизор помогает обнаружить:

• Места утечек тепла, которые могут быть связаны с трещинами в фундаменте.
• Влажные зоны, свидетельствующие о возможных протечках или повышенной влажности грунта.

3. Ультразвуковая диагностика

Этот метод используется для оценки плотности и целостности материалов фундамента. Ультразвуковой сканер позволяет обнаружить:

• Внутренние трещины.
• Полости или пустоты в массиве фундамента.

4. Георадарное обследование (GPR)

Георадар позволяет сканировать грунт и фундамент, не нарушая их целостность. Он помогает:

• Выявить скрытые пустоты под фундаментом.
• Оценить глубину заложения фундамента.
• Обнаружить аномалии в основании, такие как подвижки грунта или разрушения материала.

5. Вибродиагностика

Использование вибрационного оборудования позволяет оценить прочностные характеристики основания. Метод основан на анализе отклика фундамента на вибрационные воздействия.

6. Тест на влажность

Проблемы с фундаментом часто связаны с избыточной влажностью. Современные влагомеры могут измерять уровень влажности бетона или кирпичной кладки, а также грунта вблизи фундамента.

Когда необходимо вскрытие грунта?

Несмотря на широкие возможности неинвазивных методов, в некоторых случаях без вскрытия грунта не обойтись, например:

• Если обнаружены серьезные трещины и требуется провести ремонт.
• Для точного определения состава грунта под фундаментом.
• При подготовке к укреплению или реконструкции здания.

Регулярная диагностика фундамента помогает выявить потенциальные проблемы на ранних стадиях и избежать дорогостоящего ремонта. Использование современных неразрушающих методов обследования позволяет получить точные данные о состоянии основания без необходимости вскрытия грунта. Если вы заметили признаки деформации или повреждений, обратитесь к профессионалам для проведения комплексной оценки. Поддержание фундамента в хорошем состоянии — это залог долговечности вашего дома!

Похожие статьи:

Навигация

Примеры работ

• Примеры экспертиз