Содержание, карта.

Реконструкция фундаментов и усиление оснований


32. Реконструкция и усиление фундаментов. Особенности строительных работ в условиях реконструкции. Причины, вызывающие необходимость реконструкции фундаментов и усиление оснований.

Несмотря на все увеличивающийся объем реконструкции зданий и сооружений самого различного назначения, до сегодняшнего дня нет нормативных документов, определяющих порядок расчета оснований и фундаментов в различных вариантах реконструкции. К наиболее распространенным случаям реконструкции можно отнести:

  • увеличение нагрузки на существующие фундаменты (надстройки, использование более тяжелых конструкций и пр.);

  • устройство новых фундаментов на пятне застройки старого, разбираемого при реконструкции;

  • пристройку новых зданий и сооружений к старым, существующим;

  • усиление либо переустройство оснований и фундаментов.

Несущая способность должна был достаточной, чтобы не про. исходила потеря устойчивости основания, а неравномерности осадки оснований не должны превышать предельно допустимых величин для нормальной эксплуатации здания после реконструкции Проектирование производится по двум предельным состояниям.

Целью расчета по первому предельному состоянию является обеспечение несущей способности и ограничение развития чрезмерных пластических деформаций в период дальнейшей эксплуатации здания после реконструкции.

Этот расчет производится исходя из общего условия

Для пылевато-глинистых грунтов с мягко- и текучепластичной консистенцией, ленточных суглинков и глин, пылевато-глинистых грунтов, содержащих растительных остатков до 10% от веса минеральной части, а также при реконструкции сооружений со сроком эксплуатации менее 15 лет необходимо провести проверку оснований по несущей способности (по первому предельному состоянию).

Прогноз дополнительных осадок оснований реконструируемых зданий рекомендуется осуществлять специальным расчетом в 2 этана: первый этап - расчет исходной осадки (до реконструкции) с учетом напряженно-деформированного состояния (НДС) основания; второй этап - определение дополнительной осадки фундамента после реконструкции.

Способы усиления оснований и фундаментов.

В процессе длительной эксплуатации зданий и сооружений происходят деформации конструкций, вызываемые различными причинами. При строительстве зданий на слабых грунтах основными причинами деформаций являются неравномерные осадки.

Последние вызывают разрушения самих фундаментов, стен, колонн, перекрытий.

Выбор технологии усиления оснований и фундаментов зависит от рассмотренных факторов, а также от вида предполагаемых работ по консервации, реставрации либо реконструкции. Реконструкция может быть связана с увеличением нагрузок на существующие фундаменты. Основополагающими являются факторы, связанные с конструктивными особенностями здания, состоянием грунта в основании и оснащенностью организаций, осуществляющих работы. Современным оборудованием можно выполнять работы по усилению оснований и фундаментов технологично, быстро, надежно, с минимальным использованием ручных операций.

Принятое решение должно обеспечить надежную, длительную дальнейшую эксплуатацию, соответствующую данному при проектировании геотехническому прогнозу, с учетом экономики, экологии, безопасности ведения работ.

Рассмотрим и проанализируем традиционные и современные новые технологии усиления оснований и фундаментов. Предварительно оценим причины, обусловливающие необходимость усиления оснований и фундаментов. Согласно обобщенной классификации Б.И.Далматова это, прежде всего, увеличение нагрузки на фундаменты; разрушение кладки фундамента или снижение его гидроизолирующих свойств; ухудшение условий устойчивости фундаментов либо грунтов в их основании; увеличение деформативности грунтов; непрерывное развитие недопустимых перемещений конструкций.

В литературе рассматриваются, как правило, традиционные способы усиления. Однако в последние 20 лет развиваются новые технологии, особенно интенсивно в ФРГ, Англии, Франции, Италии, Швеции, Финляндии.

Традиционные способы усиления фундаментов.

Рассмотрим традиционные варианты усиления фундаментов, связанные с увеличением площади подошвы, с позиций геотехники и технологичности применительно к слабым, водонасыщенным грунтам, где такие уширения наиболее вероятны. Выполняемые уширения подошвы фундамента без предвари-тельной опрессовки малоэффективны. Они вступают в работу лишь при увеличении нагрузки, когда появляются дополнительные осадки. К сожалению, последние могут быть предельными для старого здания, требующего усиления. Это наглядно видно на схеме уширения подошвы фундамента с эпюрами давления в плоскости подошвы (рис. 15.4).

Усиление оснований и фундаментов производится, когда грунты перегружены. При вскрытии таких фундаментов (даже локальных) до уровня подошвы может произойти выпор грунта в траншею или шурф (рис.15.5).

Основные приемы усилений оснований и фундаментов сводятся к следующему. Усиливаемый фундамент разбивают на отдельные захватки (участки) длиной 1, 5...2, 0 м. На этих участках отрывают вручную траншеи шириной 1, 2...2, 0 м до подошвы. После этого в фундамент забивают металлические штыри (либо погружают в заранее пробитые отверстия через 50 см в шахмат ном порядке).

Устанавливают опалубку и бетонируют уширение. Имеются технологические приемы, позволяющие выполнить опрессовку грунта. Для этого после разработки траншеи бетонируют примыкающие к граням фундамента банкеты без омоноличивания их с кладкой существующих фундаментов. Затем в пробитые проемы устанавливают стальные балки, являющиеся упорами для гидравлических домкратов, которыми обжимают грунты в основании устраиваемых уширений. После опрессовки домкраты извлекают и бетонируют банкет (рис. 15.6, г).

Как показывают наблюдения, значительная часть нагрузки передается через подошву старого фундамента. Это можно считать допустимым, так как уширения улучшают в целом условия передачи нагрузки, исключая выпор из-под подошвы. Здесь технология работ должна исключить выпор грунта. Само появление возможного выпора должно прогнозироваться расчетом.

Рассмотренные приемы усиления сложны и дорогостоящи, а главное, выполняются преимущественно вручную. Там, где горизонт подземных вод достаточно высок, стоимость работ резко возрастает в связи с необходимостью откачки воды из траншей. Откачка должна вестись с таким условием, чтобы исключить нарушение естественного сложения грунтов в основании фундаментов реконструируемого здания. В противном случае работы по усилению только усугубят состояние здания в целом.

По ряду причин полностью неприемлем в условиях слабых грунтов рекомендуемый в литературе способ подведения новых фундаментов с увеличением глубины заложения подошвы. Такие способы нетехнологичны и могут быть реализованы лишь в достаточно прочных грунтах при низком горизонте подземных вод, где, как правило, не требуется усиления фундаментов.

Современные способы усиления фундаментов.

Чтобы исключить нежелательные для старых зданий и слабых грунтов динамические воздействия, сваи, как правило, погружают вдавливанием. Из-за стесненности существующих помещений часто используют многосекционные сваи. Технологические особенности вдавливания многосекционных свай в виде выносных опор приведены на рис. 15.8, а.

При использовании свай вдавливания необходимы надежные упоры. Несущую способность сваи можно регулировать в процессе вдавливания многосекционных элементов. Элементы могут быть изготовлены из железобетона в виде секций свай со специальными стыками, позволяющими быстро выполнять соединение. Можно использовать металлические трубы, однако при этом следует учитывать возможность их коррозии. В Петербурге эта проблема решалась двумя путями: 1 - установка арматурного каркаса и армирование всего объема трубы; 2 - использование готовых трубобетонных элементов.

Вообще сведения о коррозии самые противоречивые. По данным японских исследователей, которые широко используют металл для усиления при реконструкции, коррозия металла не зависит от состава стали, грунтовых условий, наличия сварки. При самой современной антикоррозийной защите она составляет до 0,01 мм в год. Не вдаваясь в детали этой специальной проблемы, отметим лишь, что в условиях городской застройки при блуждающих точках, обилии солей в грунтовых водах создаются самые благоприятные предпосылки для коррозии металла.

В Финляндии, Швеции, Венгрии получили распространение многосекционные сваи типа «Мега». Они были широко использованы для усиления оснований и фундаментов в Хельсинки, Стокгольме, Будапеште, Турку. В ряде случаев сваи подводили непосредственно под фундамент. Такие сваи могут быть круглого и квадратного сечения, масса элемента-до 100 кг. Сваи изготовляли из железобетонных трубчатых элементов длиной до 100 см, что позволяло легко перемещать их перекатыванием по площадке. Последовательность работ по вдавливанию свай такова (рис. 15.8, б). Нижний первый элемент с заостренным наконечником (в слабых грунтах без заострения) погружается домкратом. В качестве упора служит распределительная железобетонная балка. Наращивание сборных стыкованных элементов производится до тех пор, пока острие не достигнет плотных грунтов, что обеспечит необходимую несущую способность системы в целом.

Последним устанавливают головной элемент сваи, площадь поперечного сечения которого намного больше площади поперечного сечения сваи. После погружения сваи до проектной отметки под нагрузкой, превышающей расчетную в 1,5...1,8 раза, ее заклинивают специальными стойками. Стойки устанавливают между распределительной балкой и оголовком сваи, а полученное отверстие заполняют бетоном.

В последние 20 лет в практике усиления все шире используются буроинъекционные сваи как вертикальные, так и наклонные. После специальных работ по опрессовке такие сваи имеют неровную поверхность, поэтому за рубежом они получили название “корневидных”. Основные преимущества корневидных свай:

  • Полностью исключаются ручные земляные работы. Бурение скважин ведется непосредственно через фундамент, не затрагивая коммуникаций, проходящих около зданий и в подвалах.

  • Используя малогабаритное оборудование, можно вести работы из подвала при высоте 2, 0...2,5 м, а в случае необходимости - с первого этажа здания.

  • Совершенно не изменяется внешний вид конструкции, что немаловажно при работе на памятниках архитектуры.

  • Можно вести работы на действующих предприятиях без остановки производственного процесса.

  • Затраты ручного труда на всех технологических операциях минимальные; способ экономичен, с низким расходом материалов.

  • Очевидна экологическая чистота способа, по сравнению с химическими способами закрепления, что важно в условиях повышенных экологических требований.

Отметим отдельные недостатки указанных свай:

  • Недостаточная изученность работы тонких свай в слабых грунтах.

  • Низкая несущая способность из-за небольшого диаметра и соответственно малой боковой поверхности и площади острия.

  • Сложность надежного закрепления головы сваи в случае ветхого фундамента, который в последующем работает как ростверк. Отсутствие соответствующего расчета.

  • Неопределенность в формировании необходимого диаметра при устройстве буроинъекционных свай в слабых грунтах.

  • Неизученность работы тонкой длинной сваи как элемента, армирующего толщу слабого грунта.

Несмотря на все отмеченные недостатки, в Италии, ФРГ, Франции, Швеции и России успешно усилены здания, включая аварийно деформированные памятники, и даже возведены новые фундаменты в сложных условиях примыкания новых зданий к старым на слабых грунтах.

32

Методы реконструкции и усиления оснований и фундаментов

Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:

усиления и изменения конструкции или размера фундамента;

  • закрепления грунтов основания инъктированием;

  • механического уплотнения;

  • армирования.

Укрепление и усиление фундаментов проводят в следующих случаях:

  • при снижении прочности материала фундамента в результате его разрушения, физического и химического выветривания или износа;

  • при реконструкции здания, вызывающей увеличение нагрузок или появление дополнительных воздействий, например, вибрации от оборудования;

  • при новом строительстве рядом расположенного здания, подземного сооружения, прокладке коммуникаций и т.д.

  • при появлении деформаций в конструкциях, общем крене здания.

2.3. Используют следующие методы усиления фундаментов:

  • укрепление тела фундамента путем инъекций, которое применяется при небольших разрушениях материала фундамента и незначительном повышении нагрузок на фундаменты;

  • устройство обойм без уширения или с уширением подошвы фундамента;

  • подведение конструктивных элементов под существующие фундаменты - плит, столбов, стен, осуществляемое при необходимости повышения несущей способности основания или углубления фундаментов;

  • подведение новых фундаментов с использованием, главным образом, свай различный видов - вдавливаемых, буронабивных, буроинъекционных, бурозавинчивающихся и др., которое осуществляется при значительном увеличении нагрузок и значительной глубине залегания несущего слоя грунта;

  • переустройство столбчатых фундаментов в ленточные и ленточных в плитные;

  • устройство щелевых (шлицевых) фундаментов.

Укрепление оснований зданий и подземных сооружений производится в следующих случаях:

  • при ослаблении оснований в период их эксплуатации, в результате чего происходят значительные общие и неравномерные осадки, а также крены зданий;

  • при реконструкции зданий и подземных сооружений, когда происходит увеличение нагрузок и (или) перераспределение их между несущими конструкциями.

Инъекционное закрепление грунтов различными растворами применяют для:

  • усиления оснований при углублении фундаментов;

  • устройства плиты под зданием из закрепленного грунта;

  • цементации зоны контакта подошвы фундамента с грунтом;

  • устройства противофильтрационных завес и пристенной наружной гидроизоляции подземных конструкций.

Примеры решений по усилению фундаментов:

Рис. 1. Усиление фундамента под наружную стену с использованием ж\б вставок и защита стены фундамента обмазочной гидроизоляцией.

Рис. 2. Усиление фундамента под внутреннюю стену с использованием ж\б вставок и защита стены фундамента обмазочной гидроизоляцией.

Рис. 3. Усиление фундамента под наружную стену с омоноличиванием уступа.

Рис. 4. Усиление фундамента под внутреннюю стену с омоноличиванием уступа.

Рис. 5.Фрагмент плана усиления фундамента с омоноличиванием уступа.

Рис. 6. Усиление фундамента под наружную стену с устройством сплошной ж/б обоймы.

Рис. 7. Усиление фундамента под наружную стену с устройством столбов и установки ст. балок.

Рис. 7. Усиление фундамента под стену с устройством ростверков, установки ст. балок и буронабивных свай. 1 – стальная прокатная балка; 2 – ж/б ростверк; 3 – буронабивные сваи.

Рис. 7. Усиление основания под подошву фундамента с нагнетанием составов усиления. 1 – полость нагнетания составов усиления; 2 – трубопровод; 3 –компрессорная установка.

Профессор Безбородов Л.В.

Ст. преп. Безбородов Е.Л.

ЛЕКЦИЯ 6.

Л. 6.Стены гражданских зданий, колонны и другие вертикальные несущие элементы. Методы усиления и капитального ремонта.

В процессе длительной эксплуатации, а также в результате внешних воздействий (силовых и не силовых) в стенах, колоннах и других вертикальных несущих элементах возникают трещины.

Повреждения в конструкции разделяются в зависимости от причин их возникновения на две группы: от силовых воздействий и от воздействия внешней среды. Последняя группа повреждений снижает не только прочность конструкции, но и уменьшает ее долговечность

В зависимости от имеющейся поврежденности и надежности, техническое состояние конструкций разделяется на 5 категорий: нормальное, удовлетворительное, не совсем удовлетворительное, неудовлетворительное, аварийное.

Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) go=gm·gc·gf·gnконструкций в процессе эксплуатации, гдеgm- коэффициент надежности по материалу,gc- коэффициент условий работы,gf- коэффициент надежности по нагрузке,gn- коэффициент надежности по назначению.

Относительная надежность конструкции при эксплуатации J=g/goи поврежденность конструкцииe= 1 -J, гдеg- фактический коэффициент надежности конструкции с учетом имеющихся повреждений.

Значения Jиe, а также приближенная стоимостьСремонта по восстановлению первоначального качества в процентах по отношению к первоначальной стоимости для различных категорий технического состояния конструкций приведены в табл.1.

Оценка технического состояния стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций, на основе имеющихся в них повреждений, приведена в таблицах 2-5. При этом оценка надежности конструкций должна проводиться по максимальному повреждению на длине конструкции. Для оценки категории состояния конструкции необходимо наличие хотя бы одного признака, приведенного в графах 2, 3 таблиц.

Таблица1

Категории технического состояния

Категория технического состояния

Описание технического состояния

J = g/go

e = 1 - J

С, %

1

2

3

4

5

1

Нормальное состояние. Отсутствуют видимые повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности. Необходимости в ремонтных работах нет.

1

0

0

2

Удовлетворительное состояние. Незначительное снижение несущей способности и долговечности конструкций. Требуется устройство антикоррозионного покрытия, затирка трещин и т.п.

0,95

0,05

0 - 11

3

Не совсем удовлетворительное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о снижении несущей способности конструкции. Требуется текущий ремонт.

0,85

0,15

12 - 36

4

Неудовлетворительное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности к эксплуатации конструкции. Требуется капитальный ремонт с усилением конструкций. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок.

0,75

0,25

37 - 90

5

Аварийное состояние. Требуется немедленная разгрузка конструкции и устройство временных креплений, замена аварийных конструкций.

0,65

0,35

91 - 120

Таблица2

Оценка состояния стальных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции

Признаки силовых воздействий на конструкцию

Признаки воздействия внешней среды на конструкцию

1

2

3

1

Нет

Нет

2

Нет

Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отдельных участках коррозия отдельными пятнами с поражением до 5 % сечения. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5 %

3

Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета

Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15 %. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15 %. Погнутость узловых фасонок ферм.

4

Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях.

Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 %. Трещины в сварных швах или в околошовной зоне. Механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25 %. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок.

5

Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролета. Потеря общей устойчивости балок или сжатых элементов. Разрыв отдельных растянутых элементов ферм. Наличие трещин в основном материале элементов.

Коррозия с уменьшением расчетного сечения и несущих элементов более 25 %.

Расстройство стыков со взаимным смещением опор.

Таблица3

Оценка состояния железобетонных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции

Признаки силовых воздействий на конструкцию

Признаки воздействия внешней среды на конструкцию

1

2

3

1

Волосяные трещины (до 0,1 мм)

Имеются отдельные раковины, выбоины.

2

Трещины в растянутой зоне бетона не превышают 0,3 мм

На отдельных участках с малой величиной защитного слоя проступают следы коррозии распределительной арматуры или хомутов. Шелушение ребер конструкций. На поверхности бетона мокрые или масляные пятна

3

Трещины в растянутой зоне бетона до 0,5 мм.

Продольные трещины в бетоне вдоль арматурных стержней от коррозии арматуры. Коррозия арматуры до 10 % площади стержней. Бетон в растянутой зоне на глубине защитного слоя между стержнями арматуры легко крошится. Снижение прочности бетона до 20 %.

4

Ширина раскрытия нормальных трещин в балках не более 1 мм и протяженность трещин более 3/4 высоты балки. Сквозные нормальные трещины в колоннах не более 0,5 мм.

Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета.

Отслоение защитного слоя бетона и оголение арматуры. Коррозия арматуры до 15 %. Снижение прочности бетона до 30 %.

5

Ширина раскрытия нормальных трещин в балках более 1 мм при протяженности трещин более 3/4 их высоты. Косые трещины, пересекающие опорную зону и зону анкеровки растянутой арматуры балок. Сквозные наклонные трещины в сжатых элементах. Хлопающие трещины в конструкциях, испытывающих знакопеременные воздействия. Выпучивание арматуры в сжатой зоне колонн и балок. Разрыв отдельных стержней рабочей арматуры в растянутой зоне, разрыв хомутов в зоне наклонной трещины. Раздробление бетона в сжатой зоне. Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролета при наличии трещин в растянутой зоне более 0,5 мм.

Оголение всего диаметра арматуры. Коррозия арматуры более 15 % сечения. Снижение прочности бетона более 30 %. Расстройство стыков.

Таблица4

Оценка состояния каменных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции

Признаки силовых воздействий на конструкцию

Признаки воздействия внешней среды на конструкцию

1

2

3

1

Трещины в отдельных кирпичах, не пересекающие растворные швы.

2

Волосные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки (длиной 15 - 18 см).

3

Волосные трещины, при пересечении не более четырех рядов кладки при числе трещин не более четырех на 1 м ширины (толщины) стены, столба или простенка.

Вертикальные и косые трещины (независимо от величины раскрытия), пересекающие не более двух рядов кладки.

Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки на глубину до 15 % толщин.

4

Вертикальные и косые трещины в несущих стенах на высоту не более четырех рядов кладки. Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами, разрывы или выдергивания отдельных стальных связей и анкеров крепления стен к колоннам и перекрытиям. Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин и лещадок; вертикальные трещины по концам опор, пересекающие не более двух рядов кладки.

Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки за глубину до 25 % толщины. Наклоны и выпучивание стен и фундаментов в пределах этажа не более чем на 1/6 их толщины. Смещение плит перекрытий на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см.

5

Вертикальные и косые трещины в несущих стенах и столбах на высоту более четырех рядов кладки. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивания стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, раздробления камня или смещения рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 2 см; образование вертикальных или косых трещин, пересекающих более двух рядов кладки.

Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40 % толщины. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более смещение (сдвиг) стен, столбов и фундаментов по горизонтальным швам.

Смещение плит перекрытий на опорах более 1/5 глубины заделки в стене.

Таблица5

Оценка состояния деревянных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции

Признаки силовых воздействий на конструкцию

Признаки воздействия внешней среды на конструкцию

1

2

3

1

Волосные усадочные трещины в конструкциях.

2

Ослабление креплений отдельных болтов, хомутов, скоб.

Большие щели между досками наката и балками перекрытия.

3

Продольные трещины в конструкциях. Сдвиги и отслоения в швах и в узлах конструкций заметные на глаз и частичные зазоры в сплоченных дощатых пакетах, между отдельными рабочими сдвигающимися поверхностями более 2 мм. Прогибы изгибаемых элементов превышают предельные значения СНиП II-26-76.

Следы протечек, мокрые пятна в конструкциях. Гниль в мауэрлате и в концах стропильных ног, снижающая прочность до 15 %.

4

Глубокие трещины в элементах. Трещины, в работающих на скалывание торцах по ширине более 25 % от толщины элемента.

Сильное обмятие и зазоры более 3 мм в рабочих поверхностях врубок. Смятие древесины вдоль волокон по линии болтов и нагелей на 1/2 их диаметра.

Потеря местной устойчивости элементов конструкций.

Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета.

Гниль в местах заделки балок в наружные стены. Гниль в мауэрлате, стропилах, обрешетке, накате, снижающая прочность до 25 %.

5

Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролета. Быстроразвивающиеся деформации. Сквозные трещины в накладках стыков по линии болтов ферм.

Надломы и разрушения отдельных конструкций.

Скалывание врубок.

Потеря устойчивости конструкций (поясов ферм, арок, колонн).

Поражение гнилью и жучком строительных конструкций, приводящих к снижению их прочности более 25 %.

Примечание. Оценка повреждений стальных элементов металло-деревянных конструкций производится по табл.2.

Основные методы усиления конструкций

-

Рис. 1. Усиление простенков стальной обоймой: 1- кирпичный простенок; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла.

Рис. 2. Сечение простенка: 1- кирпичный простенок; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла.

Рис. 3. Усиление колонны (столба) стальной обоймой: 1- балка; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла; 4 – обрез фундамента.

Рис. 3. Опорный узел колонны (столба)при усилении стальной обоймой: 1- опорный уголок; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла; 4 – обрез фундамента; 5 – опорная стальная пластина

Профессор Шарапенко В.Г.

Ассист. Чабар М.

Лекция 9.

Устройство дополнительных входных узлов при перепрофилировании помещений нижних этажей (жилые, нежилые помещения).

При реконструкции зданий производится тщательный анализ возможного сохранения или разборки имеющихся пристроек, которые в большинстве случаев усложняют конфигурацию плана здания (сооружения).

В большинстве случаев наиболее экономичное и удобное решение может быть достигнуто именно за счет упрощения очертаний плана. Следует стремиться к улучшению планировочной структуры перепрофилированного здания, наиболее полно отвечающей его новому назначению; по возможности надо избегать темных помещений случайного назначения, следует улучшать естественное освещение основного корпуса.

Одним из важнейших планировочных узлов в здании является комплекс входных помещений – входной узел. При реконструкции возникают различные варианты: реконструкция жилого здания с перепрофилированием назначения первого этажа, реконструкция здания общественного назначения. В первом случае целесообразность перепрофилирования жилых помещений 1 этажа диктуется существенным снижением потребительской ценности жилья, размещаемого на 1 этаже, недостаточной инсоляцией, отсутствием летних помещений (балконов, лоджий).

Лифты и мусоропроводы устраиваются в зданиях высотой более 5 этажей или в случаях, когда уровень пола последнего этажа превышает 13,5м расстояния до площадки перед входом в здание. Лифты устанавливают в соседних с лестницами помещениях квартир в глухих шахтах из кирпича или железобетона. Лифты размещают также в специальных пристройках либо снаружи здания (каркасно-подвесные лифты). При широких пролетах между лестничными маршами лифты располагают в шахтах, огражденных металлическими сетками. В пристраиваемых объемах целесообразно устройство лифтов, а также мусопроводов с мусорокамерой размером в плане 2х3м (на 1 этаже с организацией удобного подхода к ней). Такое решение целесообразно при ориентации на дворовой фасад.

При размещении на первых этажах помещений общественного назначения необходимо четкое разграничение входов в здание, ведущих на жилые этажи и

входов в нежилую часть (1 этаж). При этом входы в жилую часть следует устраивать со стороны двора, а входы в нежилую часть – со стороны улицы, с организацией удобных подходов и подъездов, автостоянки (дневной).

При входе в общественное здание (помещение) должен быть предусмотрен вестибюль. Пространство вестибюля может быть организовано демонтажем ряда перегородок (ненесущих!), имеющихся в бывших квартирах. Небольшие помещения могут быть основаны при входе (или вновь образованы) для размещения служб охраны. Площадь вестибюля принимается не менее 18м2.

Доцент Туснина В.М.

Лекция 10.

Усиление фундамента при реконструкции - Фундамент своими руками

Потеря несущей способности фундамента может возникать по нескольким причинам: нарушение технологии возведения основания, неправильно выполненный водоотвод по периметру здания, непредвиденные геологические подвижки грунта.

Если возникла неравномерная осадка сооружения, появились трещины в стенах дома, основание пола стало местами разрушаться, значит пришло время реконструкции фундамента. Не затягивая времени, надо произвести усиление фундамента. Существующие проведения такой операции в большинстве случаев «спасают» здания от их полного разрушения.

Оценка состояния

Выбор способа усиления фундамента определяют на основании результатов обследования опорных конструкций существующего здания и анализа грунтового основания. Самостоятельно провести изыскательские работы довольно затруднительно, и в некоторых случаях практически сделать это невозможно.

Под угрозой потери собственного жилья не стоит экономить средства, а нужно заказать обследование основания в специализированной организации. Специалисты дадут заключение о состоянии фундаментных конструкций дома. На основании полученных данных фирма разработает комплекс мероприятий по усилению основания.

Усиление фундамента может быть востребовано тем, что хозяин дома решил надстроить ещё один этаж. Надстройка значительно увеличит нагрузку на фундамент постройки. В этом случае реконструировать основание нужно путём усиления фундамента здания.

Реконструкция фундамента винтовыми сваями

Реконструкция фундамента деревянного дома лучше всего осуществляется с помощью винтовых свай. Такой способ укрепления основания применим и к другим зданиям малой этажности.

Деревянный дом относится к категории лёгких строений. Обычно постройку возводят на мелкозаглублённом ленточном основании без армирования, бетонных столбах или на деревянных сваях. Учитывая особенности строения, усиление фундамента производят следующим образом:

  1. Ремонт начинают с разгрузки опорных конструкций дома. Помещения освобождают от мебели и других предметов домашнего обихода.
  2. Снимают оконные рамы и дверные полотна. Демонтируют конструкции полов.
  3. По периметру здания максимально близко к стенам устанавливают винтовые сваи.
  4. Сваи бетонируют. Устанавливают на опоры оголовки.
  5. После установки свайного основания переходят к процедуре подъёма дома, которую производят специальными мощными домкратами.
  6. Оголовки свай соединяют железобетонными балками, которые могут быть изготовлены из швеллера или двутавра.
  7. Затем весь дом медленно опускают на новое свайное поле.
  8. После полной передачи нагрузки на сваи домкраты не убирают в течение суток. Только убедившись в полном отсутствии осадки дома, подъёмное оборудование демонтируют.

Схема усиления винтовыми сваями (14 штук) дома 6 х 9 м

Если всё же усиление фундамента не дало ожидаемых результатов, дом опять поднимают и свайное поле усиливают дополнительными винтовыми сваями. Таким же образом производят ремонт и усиление других свайных фундаментов.

Ремонт фундамента кирпичного дома

Признаками разрушения оснований домов является наличие вертикальных трещин в стенах, перекашивание оконных и дверных проёмов, возникновение крена на одну сторону.

Реконструируемое основание можно усилить следующими методами.

Установка бандажа

Если начались подвижки основания, то усиление фундамента здания можно осуществить установкой бандажа, изготовленного из металлопрофиля. Это делают так:

  1. По периметру здания прорывают шурф. Стенки фундамента очищают от грунтов основания.
  2. Бандаж готовят из швеллера с высотой профиля 200 мм. Шпильки делают из металлического прута диаметром 30 – 40 мм. На концах шпилек нарезают резьбу.
  3. На углах здания отрезки швеллера соединяют через отверстия в закладных деталях болтами.
  4. Посередине длиной стены концы швеллеров стягивают шпильками.
  5. Если щели в фундаменте продолжают увеличиваться, то гайками на концах шпилек стягивают бандаж ещё больше. Увеличением стягивающих усилий останавливают разрушение структуры основания.
  6. Так как шурфы подлежат обратной засыпке грунтом, металлическое усиление фундаментов покрывают грунтовкой и затем красят.

Возведение подпорных стенок

Подпорные стенки возводят со стороны крена сооружения следующим образом:

  • прорывают шурф на полную глубину фундамента;
  • на дне шурфа устраивают песчаную подушку;
  • бетонную стенку в местах установки подпорок оголяют до металлической арматуры;
  • устанавливают опалубку с арматурным каркасом; каркас приваривают к оголённой арматуре основания;
  • подпорные стенки устанавливают через 2 метра друг от друга; стенки выглядят в форме прямоугольных треугольников, прислонённых к боковой поверхности фундамента;
  • опалубку заливают бетонным раствором;
  • по истечении 25-30 дней опалубку демонтируют и опоры покрывают гидроизоляцией;
  • затем делают обратную засыпку шурфа. Подробнее о ремонте смотрите в этом видео:

При наличии подвала нужно провести тщательное обследование его стен. При обнаружении трещин их нужно расчистить на всю глубину. После этого проводят инъецирование жидким бетоном всех расчищенных полостей.

Восстановление фундамента дачного дома

Зачастую загородные постройки возводятся самостоятельно хозяевами дачных участков весьма далёкими от строительной науки, поэтому неудивительно, что владелец дома вдруг обнаруживает перекос своего строения.

Внутри дома появляется сырость, а двери и окна плохо закрываются. Всё это говорит о том, что опорная конструкция здания разрушается и нуждается в восстановлении.

Появление сырости внутри дома объясняется тем, что гидроизоляция основания была выполнена плохо или она вообще отсутствует. Особенно это проявляется на глинистой почве.

При таком положении дел нужно срочно произвести ремонт опорной конструкции постройки:

  1. Со стороны разрушенной части основания устанавливают домкраты. Домик приподнимают так, чтобы обеспечить свободный доступ к разрушенному участку опоры.
  2. Образовавшиеся трещины в основании расширяют зубилом и очищают от мелкого мусора.
  3. Увлажнённые полости заполняют цементным раствором с водостойкими добавками. В некоторых случаях применяют эпоксидную смолу либо другие специальные смеси.
  4. Разрушенные кирпичи вынимают из основания и вместо них делают новую кладку.
  5. Чтобы произвести ремонт гидроизоляционного покрытия, прорывают ров вокруг фундамента.
  6. Тщательно очистив от грунта, стенки грунтуют.
  7. После этого поверхность фундаментов при реконструкции покрывают горячей битумной мастикой. Сверху приклеивают листы рубероида либо толи в 2-3 слоя.
  8. Перед укладкой нового слоя рубероида поверхность заливают битумом.
  9. Приподнятую сторону дома опускают. Делают обратную засыпку грунтом.

Ремонт фундамента методом подкопа

Существует способ усиления опорной конструкции дома методом подкопа. Под проблемным участком основания здания делают подкоп:

  1. В целях обеспечения безопасности выполнения земляных работ, длину подкапываемого участка делают не более 80 см. Подкоп производят одновременно с двух сторон.
  2. Если разрушения основания значительные, то подкоп разбивают на несколько мелких участков.
  3. Высота подкопа должна позволять устроить песчаную подушку и поместить арматурный каркас.
  4. Устанавливают опалубку, оставляя вверху щель для заполнения полости бетоном. Бетон заливают до тех пор, пока он не начнёт переливаться через верх опалубки.
  5. Щель закрывают доской.
  6. Сняв опалубку, поверхность бетона покрывают гидроизоляцией.
  7. Производят обратную засыпку подкопа.

Радикальный способ реставрации фундамента

Такой вид работ выполняется строительной организацией с применением грузоподъёмных механизмов и специализированного оборудования:

  • суть способа заключается в том, что всё здание поднимают и под него устанавливают специальные катки;
  • дом перемещают в сторону от фундамента;
  • обследовав состояние конструкций основания здания, принимают решение о полном демонтаже фундамента или частичной реставрации несущих элементов;
  • по окончании ремонтных работ или полной замены основания новым фундаментом производят обратную доставку дома;
  • передвинув здание на старое место, с помощью домкратов его опускают на обновленное основание.

Такой метод реконструкции фундамента стоит очень дорого, поэтому прежде чем приступать к такой реставрации основания здания, нужно понять «стоит ли овчинка выделки». Не дешевле ли будет снести старое строение и на его месте построить новый дом?

Осуществление контроля над осадкой фундамента

После выполнения ремонтных работ обязательно нужно наблюдать за поведением опорной конструкции дома.

Образовавшиеся трещины в стенах не нужно спешить заделывать. На них наклеивают контрольные маркеры.

Квадратные кусочки бумаги намазывают клеем ПВА и помещают их прямо на трещины.

Разрыв бумаги означает, что процесс разрушения продолжается

Если в течение месяца бумажки не разорвались, значит, усиливаемая часть фундамента отремонтирована правильно.

В противном случае придётся все восстановительные работы производить заново. Лучше всего не заниматься этим самостоятельно, а поручить ремонт фундамента специалистам.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что своевременное усиление или полная реконструкция фундамента позволит избежать полного разрушения дома и обезопасит жизнь и здоровье его обитателей.

Реконструкция фундамента: способы усиления и инъектирование Выбор способа усиления фундамента определяют на основании результатов обследования опорных конструкций существующего здания и анализа грунтового основания.

Источник: kakfundament.ru

Читайте также:  Как заделать трещины в отмостке дома

Невероятно актуальной проблемой при сооружении здания и его ремонте, имеет проблема реконструкции основания. Главное, что необходимо учесть, так это то, что нужно любыми методами не дать строению подвергнуться усадки до такой степени, чтобы на его поверхности образовались трещины. Такие проблемы возникают в том случае, если строение неправильно используется. В итоге, подвижность грунта увеличивается, но существуют и иные проблемы, которые к этому приводят. Как сделать фундамент с цоколем читайте на этой странице

Особенности

Для того, чтобы усиливать основание необходимо знать причину его разрушения, каковых множество:

  • Опорная конструкция может начать разрушаться, если неподалеку от строения проводят работы земляного типа различной степени тяжести (к примеру, укладывают трубы);
  • Различного рода вибрации производимые на фундамент строения (допустим, что причиной тому расположение железной дороги неподалеку от здания) или природные явления, такие как землетрясение;
  • Увеличение водоносного слоя подземных вод;
  • Повышение уровня влажности грунта (природные явления: наводнение и паводок, а также сели);
  • Различного рода ошибки в период проведения проектных работ;
  • Нарушение условий устройства здания;
  • Нарушение при строительстве технологий возведения строения;
  • Влияние низких температур на грунт и подошву;
  • Смещение несущих стен и изменение внутренней планировки строения.

Не вовремя выполненные реконструкционные работы основания грозят разрушением всего дома, потому как все необходимо делать вовремя и в срок. Иначе приложенные усилия будут напрасны.

В том случае, если невозможно самостоятельно определять причину разрушения основания, необходимо обратиться за помощью к профессионалам. Само собой, что такая услуга обойдется недешево хозяину дома, зато он сможет получить стоящие советы по реконструкции и усилению фундамента.

После определения причин, приведших к разрушению основания здания, необходимо будет приступать к его ремонту и укреплению. Этот процесс можно выполнить различными методами.

Реконструкция фундамента домов разного типа

В зависимости от состояния постройки будет выполняться технология усиления основания, а также последующие строительные работы, которые способствуют усилению конструкции строения. Ознакомиться с советами как выполняется разметка фундамента можно здесь.

Первоначально необходимо тщательно проверить все грани фундамента, на котором был возведен дом. Затем нужно будет определиться с типом основания, конечно, если это возможно.

Проще всего реконструировать фундамент ленточного и свайного типа. Такие основания монтируют под кирпичные дома. Для этого нужно будет увеличивать площадь основания, на которое производится давление.

Каждый вид постройки требует особой технологии реконструирования основания. К примеру, даже реконструкция фундамента дачного домика может занять много времени и усилий.

В любом случае, к этому процессу следует подходить с особой внимательностью и тщательностью.

Читайте обзор характеристик и особенностей устройства отмостки фундамента на этой странице.

Усилить основание можно при помощи различного рода строительных инструментов:

В том случае, если на фундаменте будут трещины, то усиление подземной части строения можно будет произвести путем банальной их замазки строительным раствором. Пропорции этой смеси: одна часть цемента и три части песка.

В случае, если реконструировать нужно старый дом, и на основании осело на значительную глубину, то необходимо в срочном порядке определить и ликвидировать причину возникновения этой проблемы.

В том случае, если причиной стало вымывание почвы, то нужно закачать строительный раствор под высоким давлением в образовавшиеся пустоты. По сути их утопляют в землю, этот раствор не только укрепит основание, но и послужит в качестве гидроизоляционного слоя. Читайте руководство как отремонтировать трещину в фундаменте.

Реконструкция разных видов фундамента

На снимке показан процесс реконструкции фундамента

К примеру, если речь идет о реконструкции основания массивного здания, такого как ленточный фундамент, то необходимо будет монтировать дополнительный ряд буронабивных скважин. Для этого, по всему периметру строения монтируют сваи диаметром от 10 до 30 см, так, чтобы все сваи располагались в шахматном порядке, на равном расстоянии друг от друга.

Затем новые элементы армируют и заливают бетоном. Если сваи буронабивные, то их необходимо будет связать при помощи анкерных винтов. Винтовые фундаменты реконструируют подобным методом. Вот только необходимо предварительно проверить, как распределяется нагрузка по всей поверхности подошвы здания.

Также следует учитывать, что со временем влажность воздуха изменяется, еще меняется и сам состав почвы. Следовательно, ее прочность и несущие способности не остаются первоначальными.

Любой тип основания требует предварительной проверки перед его реконструкцией и ремонтом. Очень важно, чтобы не была упущена даже самая мелкая трещина, потому как в некоторых случаях она может является последствием образования более глубинных и серьезных повреждений.

Усиление и реконструкция

Весь процесс усиления опорной конструкции должен производится специалистами или людьми с большим опытом. Выполнять данный вид строительных работ без определенных навыков и умений не следует потому как неверный расчет может привести к смерти проживающих в доме людей. Усиливать основание также следует при помощи спец.техники. Весь процесс трудоемок и требует серьезного подхода.

Работа данного плана оказывает большое влияние на срок службы дома. Если реконструкция будет выполнена с нарушением строительных норм, то период эксплуатации не только не увеличится, но и сократится в разы.

Реконструкция фундамента - особенности, реконструкция старого ленточного и свайного фундамента деревянных и кирпичных домов, усиление оснований Статья про то, как проводится реконструкция фундамента. Описаны особенности, реконструкция старого ленточного и свайного фундамента деревянных и кирпичных домов

Источник: fundamentgid.ru

УСИЛЕНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

1.1. Общие положения

Усиление оснований и фундаментов осуществляется при реконструкции зданий и сооружений для предотвращении осадок ниже допустимых. Описаны основные способы усиления фундаментов.

Под реконструкцией фундаментов зданий и сооружений понимается выполнение работ, проводимых в связи с изменением геометрических размеров зданий, возрастанием постоянных или временных нагрузок, устройством подземных сооружений в пределах габаритов здания, а также восстановлением (усилением) несущей способности оснований и фундаментов, утраченной вследствие суффозии, колебания уровня подземных вод и др., а также возникшими деформациями конструкций и их износом.

Надежность работы реконструируемых зданий обеспечивается совместной работой системы “основание, фундамент – подземные конструкции”. Дефекты в работе сооружений – следствие полного или частичного нарушения надежного взаимодействия элементов этой системы:

– суффозионные процессы, а также колебания УПВ (уровня подземных вод), вызванные изменением гидрогеологических условий в районе расположения здания, атмосферными водами, аварийными и систематическими утечками из коммуникаций;

– проявление карстовых деформаций;

Повреждения оснований и фундаментов возникают за счет природных и техногенных процессов, за счет нарушений требований нормативных документов, допускаемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации. Основными причинами повреждений являются:

снижение прочностных и деформационных свойств грунтов при увлажнении, а также проявление процесса набухания и пучения грунтов;

проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;

увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;

вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.

При реконструкции фундаментов отсутствует возможность применения типовых схем усиления. Схемы усиления должны применяться в каждом конкретном случае в зависимости от нагрузок на фундаменты, конструктивных особенностей здания (наличие подвала и других подземных сооружений), инженерно-геологических и гидрогеологических условий и др.

При этом применяемые методы усиления оснований и фундаментов должны обеспечивать их совместную работу с существующими фундаментами.

Следует учитывать, что работы по усилению оснований и изменению конструкций фундаментов могут вызвать при их осуществлении деформации оснований и осадки фундаментов.

Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:

– изменения конструкции или размера фундамента;

– усиления физико-механических характеристик грунтов основания

1.2. Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания при реконструкции оснований и фундаментов должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических условий площадки реконструируемого здания или подземного сооружения и получения исходных данных для проектирования и устройства усиления фундаментов или укрепления основания.

Состав, объем и методы изысканий зависят от целей реконструкции, типа здания или подземного сооружения, их состояния и степени сложности инженерно-геологических условий.

1.3. Обследование фундаментов

Программа обследования составляется на основании технического задания заказчика и ознакомления с проектно-технической документацией реконструируемого здания.

Обследование конструкций фундаментов производится методом их вскрытия при проходке шурфов и других выработок.

По результатам обследования составляется технический отчет, содержащий результаты обследования и техническое заключение о возможности использования конструкций фундаментов и подземных сооружений при их реконструкции и рекомендации по типу рекомендуемых конструкций и технологии их устройства.

1.4. Проектирование и устройство оснований и фундаментов реконструируемых зданий

Проектирование и устройство оснований и фундаментов реконструируемых зданий и подземных сооружений следует выполнять в соответствии с действующими нормативными документами (см. приложение 1).

Читайте также:  Ремонт фундамента старого дома своими руками

Допускается одностадийное проектирование, т.е. разработка непосредственно рабочих чертежей.

Проектирование и устройство оснований и фундаментов должно производиться с использованием расчетных значений физико-механических характеристик грунтов оснований и характеристик материала существующих и возводимых (реконструируемых) фундаментов. При этом должно учитываться состояние конструкций подземной и надземной частей, а также особенности производства работ по усилению оснований, фундаментов, подземной и надземной частей сооружения.

В проектах должны приниматься такие решения по устройству оснований и фундаментов, при которых максимально используются существующие конструкции фундаментов и возможности несущей способности оснований, определенные по данным инженерных изысканий.

Производство работ при реконструкции (усилении) не должно приводить к возникновению недопустимых осадок здания (сооружения).

1.5. Реконструкция и усиление фундаментов на естественном основании

1.5.1. Укрепление фундаментов

В результате механических повреждений, осадочных трещин, растрескивания и расслоения тела фундамента вследствие промораживания, воздействия грунтовых вод, агрессивности среды, температурных перепадов материал фундаментов с течением времени теряет свою прочность и становится легко разрушимым.

Для восстановления кладки фундаментов из бутового камня, керамического кирпича, а также бетонных и железобетонных конструкций фундаментов используется метод инъектирования цементным раствором, синтетическими смолами и т.п. Для цементации в теле фундамента бурятся шурфы или пробиваются отверстия для установки инъекторов. Диаметр отверстий должен быть на 2-3 мм больше диаметра инъектора, диаметр инъектора обычно принимается равным 25 мм. Расстояние между инъекторами обычно принимают равным 50-100 см. Глубина погружения инъектора в тело фундамента принимается равной 0,4-0,6 толщины (ширины) фундамента. При давлении нагнетания закрепляющего раствора 0,2-0,6 МПа диаметр закрепления может составить 0,6-1,2 м (рис.1-4)*.

* Здесь и далее номера рисунков даны по приложению 2.

Обычно при цементации тела фундамента проводят цементацию контакта “фундамент-грунт”. Эта операция целесообразна в случае основания сложенного насыпными, песчаными, гравийно-галечниковыми грунтами. В случае залегания в уровне подошвы фундамента глинистых грунтов цементация контакта “фундамент-грунт” может привести к неконтролируемому распространению цементирующего раствора.

При неэффективности усиления дефектных фундаментов путем цементации, фундаменты могут быть усилены бетонными или железобетонными обоймами на всю высоту фундамента или его части. В фундаментах противоположные стенки обоймы соединяют арматурными стержнями, которые крепятся к арматуре обойм.

При устройстве обойм главным является обеспечение совместной работы нового бетона со старым или старой кладкой, после устройства обойм для дополнительного упрочнения фундамента можно провести инъекцию цементного раствора или синтетических смол во внутреннюю часть растрескавшегося или расслоенного фундамента (рис.5-7).

Усиление фундамента обоймами, без углубления фундаментов, производят как без увеличения подошвы, так и с ее увеличением в случае недостаточной несущей способности основания, частичного разрушения фундамента или существенного возрастания нагрузки при реконструкции.

При большом увеличении нагрузки элементы укрепления фундаментов должны быть введены в работу путем предварительной передачи давления на основание (обжатия).

1.5.2. Усиление фундаментов

Усиление фундаментов мелкого заложения может быть осуществлено путем их уширения и углубления подведением дополнительных конструктивных элементов. Такими элементами могут быть плиты, столбы или сплошные стены (рис.8-9).

На участках длиной 1-2 м грунт под фундаментом удаляют и на месте изготавливают железобетонную монолитную плиту или монтируют заранее заготовленные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании гидравлическими домкратами и подклинки плиты, промежуток между плитой и подошвой старого фундамента заполняют пластичным бетоном с тщательным уплотнением (рис.10).

В ряде случаев ленточный фундамент усиливают отдельными столбами. В этих случаях старый фундамент может быть усилен рандбалками.

Для переустройства столбчатого фундамента в ленточный между существующими фундаментами устраивается железобетонная стенка в виде перемычки. При необходимости устройства подвала перемычка делается на всю высоту столбчатых фундаментов.

Переустройство ленточных или столбчатых фундаментов в плитные производится путем подведения концов плит под существующие фундаменты (рис.11, 12) произведя расчет на скалывание зоны опирания ленточного или столбчатого фундамента и конца плиты.

В практике реконструкции возможно переустройство столбчатых фундаментов в перекрестно-ленточные и плитные, а также перекрестно-ленточных в плитные.

Необходимость устройства подвала, подземного сооружения, переноса подошвы фундамента на менее сжимаемые слои грунта и пр. становится причиной проведения работ по заглублению фундаментов реконструируемого здания (рис.14-21).

1.5.3. Применения свай для усилении фундаментов мелкого залегания

Для усиления фундаментов мелкого залегания могут быть использованы сваи различных конструкций: буронабивные, буровые, буроинъекционные, завинчиваемые, а также конструкции “стена в грунте” (рис.22-27).

Буронабивные и буровые сваи используются при увеличении нагрузок и большой толщине слабых грунтов в основании; в сложных условиях реконструкции.

Буроинъекционные сваи используются в тех же условиях, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства.

Могут быть применены сваи из завинчиваемых стальных труб диаметром 200-400 мм с приваренной арматурной спиралью, а также вдавливаемые сваи. Эти два вида свай позволяют избежать вибрационных воздействий на фундаменты и грунты основания при проведении работ по усилению.

Иногда вместо монтажа тяжелых загрузочных устройств оказывается удобнее использовать стены самого реконструируемого сооружения. На этом принципе основано вдавливание составных железобетонных свай типа “Мега” отдельными элементами (рис.28-31).

С помощью буроинъекционных свай можно проводить усиление фундаментов, не разрабатывая котлованы и не нарушая естественной структуры грунтов основания. Наличие малогабаритного оборудования позволяет вести работы изнутри здания.

При реконструкции действующих сооружений в стесненных условиях и особенно в условиях противопоказания динамических воздействий целесообразно применение щелевых фундаментов (барретов), устраиваемых методом “стена в грунте” в узких траншеях шириной 0,4-1,0 м под защитой раствора из бентонитовой глины.

1.6. Реконструкция и усиление свайных фундаментов

Усиление ствола свай при отсутствии ростверка или при высоком ростверке производится с помощью железобетонной обоймы с толщиной стенок не менее 100 мм и площадью вертикальной арматуры не менее 1% площади сечения обоймы. Обойма устраивается на свободной части сваи и заглубляется в грунт не менее чем на 1 м.

Усиление верхних концов свай и мест их сопряжения с ростверком устраивается с помощью железобетонной обоймы, устраиваемой по всем ростверкам с отрывкой мелкого котлована.

Усиление ростверков, разделка трещин и других повреждений производятся аналогично усилению фундаментов мелкого заложения.

Для усиления свайных фундаментов, имеющих недостаточную несущую способность, используются те же сваи, которые используются для усиления фундаментов мелкого заложения.

Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с надежным закреплением относительно осей существующих свай здания.

1.7. Закрепление грунтов и усиление грунта основания

Закрепление грунтов и усиление грунта основания способом инъекции химических растворов и цементных суспензий применяется при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки.

Цементация контакта фундамент-грунт выполняется при наличии пустот под подошвой фундамента.

Химическое закрепление грунтов применяется для создания пристенной наружной гидроизоляции подземных конструкций реконструируемых зданий, а также для ликвидации очагов водопритока в ограждающих стенках котлованов.

Инъекционное закрепление распространяется на грунты, обладающие достаточной водопроницаемостью, включая песчаные, крупнообломочные, трещиноватые скальные и полускальные грунты.

Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов способами силикатизации, смолизации и цементации, должны удовлетворять требованиям и техническим условиям действующих стандартов на силикат натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорную, кремнефтористоводородную кислоты, алюминат натрия, этилацетат и другие реагенты.

Возможны две разновидности технологии нагнетания закрепляющих реагентов в грунты:

– вертикальная технология, при которой нагнетание реагентов осуществляется через вертикально или наклонно заглубляемые инъекторы сверху вниз, с открытой поверхности земли, с мостков или с полов помещений.

– горизонтальная технология, когда нагнетание реагентов осуществляется через горизонтально или несколько наклонно заглубленные инъекторы из специально оборудованных для этой цели технологических выработок (траншей, штолен, колодцев).

При силикатизации и смолизации грунтов, если это предусмотрено проектом, должна быть обеспечена возможность оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы манжетно-тампонных инъекторов в качестве материала армирования закрепленных массивов.

Для бурения инъекционных скважин применяются буровые станки, обеспечивающие бурение скважин диаметром до 190 мм.

Для работ по нагнетанию растворов в грунты применяются забивные, гидравлические и пневматические инъекторы диаметром перфорированной части 32-38 мм длиной 500 мм, бетононасосы с давлением воздуха 0,5-0,7 МПа, перфораторы ручные и пневматические на давление 0,6 МПа, плунжерные и поршневые насосы, обеспечивающие расход до 1 м

Для закрепления водонасыщенных глинистых грунтов и пылеватых песков наиболее приемлемы методы электросиликатизации и электрохимический.

Электросиликатизация грунтов основана на сочетании закрепления грунтов способом силикатизации и обработки их постоянным током. Способ применяется в грунтах с коэффициентом фильтрации 0,5-0,005 м/сут. Для электросиликатизации используют растворы жидкого стекла и хлористого кальция. Инъекторы-электроды погружают в грунт основания с обеих сторон фундамента под углом 10-15° через каждые 0,6-0,8 м по его длине. Закрепление ведется захватками вдоль фундамента снизу вверх, расход энергии (100-120 В) составляет для закрепления 1 м

Читайте также:  Трещины в фундаменте ремонт

Электрохимический способ применяется для водонасыщенных грунтов с коэффициентом фильтрации 1·10

1.8. Устройство подземных помещений реконструируемых зданий

Для устройства подземных помещений в реконструируемом здании необходимы детальные сведения о существующих фундаментах, действующих нагрузках на фундаменты и характеристики грунтового основания, в том числе режим подземных вод.

Выбор конструкции подземного сооружения зависит от типа фундаментов здания – фундаменты на естественном основании или свайные. Решение должно приниматься с учетом недопущения возникновения в конструкциях реконструируемого здания нерасчетных воздействий.

Устройство стен сооружаемого подземного сооружения может выполняться по двум схемам:

– стены подземного сооружения изготавливаются вокруг реконструируемого здания одним из методов “стена в грунте” с передачей на “стену в грунте” нагрузок от существующего здания;

– стены подземного сооружения изготавливаются изнутри здания, без передачи нагрузок от здания на стену. Стена может изготавливаться методом вдавливания составных свай, а также с помощью буроинъекционных свай. В обоих случаях необходимо устройство анкерных креплений или распорок, которые устраиваются по мере отрывки котлована.

Усиление и реконструкция оснований фундаментов УСИЛЕНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ 1.1. Общие положения Усиление оснований и фундаментов осуществляется при реконструкции зданий и сооружений для предотвращении осадок ниже допустимых. Описаны основные способы усиления фундаментов.

Источник: mirznanii.com

10.1. Причины, вызывающие необходимость реконструкции фундаментов и усиление оснований.

При реконструкции предприятий, связанной с их техническим перевооружением, при капитальном ремонте зданий, прокладке подземных коммуникаций, возведении новых фундаментов около существующих сооружений, а также при развивающейся во времени недопустимой осадке возникает необходимость в оценке степени обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной эксплуатации сооружений, а в соответствующих случаях – в усилении и переустройстве фундаментов. Основными причинами, приводящими к этому, являются: увеличение нагрузки на фундаменты, разрушение кладки фундамента или снижение его гидроизолирующих качеств, ухудшение условий устойчивости оснований и увеличение деформативности грунтов, непрерывное развитие недопустимых перемещений.

10.2. Обследование фундаментов и оснований.

Для принятия рационального решения по усилению и реконструкции фундаментов производится тщательное обследование оснований и фундаментов.

Весь комплекс работ по обследованию фундаментов и оснований разделяется на следующие этапы:

I этап – сбор и обобщение сведений по строительству и эксплуатации здания или сооружения и детальное изучение технической документации.

II этап – обследование окружающей местности и надземных конструкций здания или сооружения. Осмотр окружающей местности позволяет выяснить причину деформаций. Обследование надземных конструкций позволяет выявить характер деформаций. Обследование надземных конструкций позволяет выявить характер деформаций.

Обследования здания – внешний осмотр конструкций, выполнение необходимых замеров, отбор образцов для определения прочности, определение величины осадки деформированных зданий путём нивелирования.

III этап – обследование фундаментов и грунтов основания зданий и сооружений.

Обследование фундаментов производится из шурфов, число и размер которых определяются размерами и конфигурацией объекта, грунтовыми условиями и целями обследования.

Шурфы закладываются рядом с обследуемыми фундаментами. Если здание с подвалом, то шурфы закладывают, как правило, внутри здания с целью уменьшения объёма земляных работ. При обследовании фундаментов уточняют тип фундамента, форму, размеры в плане, глубину заложения; выявляют выполненные ранее подводки и усиления, дефекты кладки; определяют прочность тела фундамента. У свайных фундаментов замеряется диаметр или размеры поперечного сечения свай, шаг, количество свай на 1 м. длины.

Прочность материала фундаментов определяется механическими и неразрушающими способами.

Механический способ определения прочности материала фундаментов и стен подвалов основывается на измерении величины и определении характера следа, оставленного зубилом или молотком на поверхности конструкции. Прочность материала фундаментов может быть определена также с помощью шарикового молотка Физделя и эталонного молотка Кошкарова.

Более предпочтительными являются неразрушающие методы определения прочностных характеристик фундаментов. Наибольшее распространение получил акустический метод, основанный на определении времени прохождения акустического сигнала между датчиком и приёмником в испытуемом материале.

Для инженерно-геологической оценки грунтов основания назначаются разведочные скважины. В лабораторных и полевых условиях в соответствии с действующими ГОСТами определяют все физико-механические свойства грунтов.

10.3. Основные методы усиления фундаментов и оснований.

10.3.1. Методы усиления грунтов основания сводятся в основном к повышению их несущей способности путём искусственного упрочнения: силикатизации и электросиликатизации грунтов, термическим обжигом, устройством песчаных подушек под новые фундаменты.

10.3.2. Основными методами усиления фундаментов зданий и сооружений являются цементация, устройство бетонных и железобетонных обойм, укрепление фундаментов с расширением подошвы, усиление буроинъекционными сваями и призматическими сваями.

Цементация фундаментов выполняется при недостаточной прочности кладки. Для этого в теле фундамента шлямбуром или перфоратором пробивают отверстия диаметром 25 мм. и закладывают металлические трубки, через которые нагнетают цементный раствор состава 1:1 (цемент–вода) под давлением 0,3…0,5 МПа.

Укрепление фундамента бетонными и железобетонными обоймами применяется в том случае, когда цементацию произвести невозможно. Минимальная ширина бетонной обоймы должна составлять 15 см., чаще всего ее принимают равной 20…30 см. Железобетонная обойма применяется при неудовлетворительном состоянии фундаментов или стен на отдельных участках.

Укрепление фундамента с расширением подошвы осуществляют с помощью как односторонних, так и двусторонних банкет.

Подошву фундаментов уширяют в целях передачи давления на большую площадь. Если уширения делают без обжатия грунта основания, то они вступают в работу лишь при увеличении нагрузки, когда появляются дополнительные осадки. Уширенные части фундамента воспринимают только часть увеличивающейся нагрузки. Для уменьшения развития дополнительных осадок уширенного фундамента грунт под уширениями предварительно обжимают с помощью

Часто фундаменты усиливают путем пересадки их на сваи. Для этого либо делают буроинъекционные сваи – бурят через фундамент наклонные скважины диаметром 15…25 см, в которые под значительным давлением нагнетают бетонную смесь, либо вдавливают звенья железобетонных свай под фундамент домкратами.

10.4. Подводка новых фундаментов.

Подводку новых фундаментов производят при разработке грунта ниже подошвы существующих фундаментов, а также для прекращения недопустимых деформаций зданий и сооружений.

Свайные фундаменты усиливают в случае их недостаточной несущей способности путём задавливания свай с опиранием их на плотные грунты или наращиванием существующих свай дополнительными секциями. Чаще всего усиление свайных фундаментов производится путём погружения дополнительных свай вне контура фундамента (выносные сваи) с передачей на них нагрузки от реконструируемых фундаментов (рис. ).

Фундаменты мелкого заложения также можно пересаживать на набивные сваи.

10.5. Устройство фундаментов вблизи существующих сооружений.

10.5.1. Причины, приводящие к деформациям существующих сооружений.

Существующие здания при возведении около них фундаментов часто получают недопустимые деформации. Причин этому несколько:

1) выпор грунта в стороны котлована (рис.93, а);

2) вымывание грунта грунтовой водой из-под существующих фундаментов при открытом водоотливе из котлована (рис.93, б);

3) уплотнение несвязного грунта динамическими воздействиями при забивке шпунта, свай, раздробление шар – или клин – молотом мерзлого грунта или старых фундаментов;

4) промораживание грунта под фундаментом (рис.93, в);

5) смещение шпунта в сторону котлована (рис.93, г);

6) уплотнение грунтов под действием нагрузок, передаваемых новым сооружением на основание (рис.93, д);

развитие отрицательного трения, действующего на сваи.

10.5.2. Меры по уменьшению влияния новых фундаментов на существующие.

Планировочные мероприятия направлены на то, чтобы новое здание было отнесено от существующих на безопасное расстояние – обычно на 10…20 м. Такое новое здание может рассматриваться как «отдельно стоящие» и специфических проблем с фундаментами не возникает.

Архитектурное решение может упростить задачу, если новое здание в зоне примыкания тем или иным способом облегчено, допустим, в зоне примыкания располагают блок, высота которого меньше соседнего, новое здание облегчено проездами и т.п.

Конструктивные мероприятия являются основными. Их следует разбить на три группы: 1) новое здание строится на фундаментах мелкого заложения, несмотря на то, что условие не удовлетворено ( дополнительная осадка; предельно допустимая величина дополнительной осадки); 2) новое здание возводится на свайных фундаментах; 3) под новым зданием предусмотрено строительство глубокого подземного объёма (гаража, склада и т.д.).

В случае использования фундаментов мелкого заложения рекомендуется применять следующие мероприятия: консольное примыкание, разъединительный шпунтовый ряд, превентивное усиление фундаментов соседних домов с пересадкой их на сваи усиления. Консольное примыкание частично снижает уплотнение грунта под фундаментами существующих зданий при возведении около них новых тяжёлых сооружений.

Практически полного исключения влияния загружения основания достигают разделением его шпунтом, погружаемым глубже активной зоны.

Раздел 10. Реконструкция фундаментов и усиление оснований 10.1. Причины, вызывающие необходимость реконструкции фундаментов и усиление оснований. При реконструкции предприятий, связанной с

Источник: studopedia.ru

СПОСОБЫ УПРОЧНЕНИЯ ОСНОВАНИЙ И УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЯ.

Усиление оснований.

Необходимость и повышении прочности оснований фундаментов существующих зданий и сооружений может вызываться различными причинами, к которым можно отнести: снижение прочности оснований в процессе эксплуатации, неправильный учет свойств грунта основания при Проектировании, увеличение нагрузок на основание при реконструкции, ведение строительных и горных работ вблизи здания, влияние динамических воздействий, различного рода аварийные ситуации и другие причины.

Усиление оснований существующих зданий выполняют следующими способами: химическим закреплением; физико-химическим закреплением; термическим закреплением; глубинным уплотнением грунта; заменой слабого грунта; включением в основание элементов повышенной жесткости.

Упрочнение основания существующих зданий и сооружений позволяет передать на основание возрастающие нагрузки при реконструкции, в некоторых случаях без замены или усиления фундаментов. Не требуется также и выполнения земляных работ по отрывке фундаментов.

Выбор схем закрепления зависит от формы и размеров фундамента, конструктивных особенностей здания, характеристики основания и других условий.

По характеру расположения инъ-екторов у фундамента закрепление бывает вертикальное, наклонное, горизонтальное и комбинированное

В настоящее время накоплен богатый опыт закрепления оснований фундаментов существующих зданий методом силикатизации.

Способом одностворной силикатизации были укреплены основания под фундаментами Московского Кремля, Государственного драматического театра им. М. Горького в Куйбышеве, Одесского театра оперы и балета и др.

Для укрепления песчаных оснований аварийных зданий используют газовую силикатизацию. Укрепление выполняют составом водного раствора силиката натрия плотностью 13 кг/ м3 и углекислого газа.

При реконструкции промышленных предприятий, а также жилых и гражданских зданий для усиления оснований применяются карбамидные смолы. Карбамидными смолами закрепляют грунты в основании фундаментов, а также в откосах котлованов для повышения их устойчивости.

Растворы для закрепления грунтов приготовляют непосредственно на строительной площадке. При закреплении песков применяют карбамидные смолы марок КМ, МФ-17 и МСБ. Плотность раствора должна составлять 10,7—10,8 кг/м3.

Подпорная стена в котловане создается инъецированием растворов через вертикальные и наклонные скважины. После устройства подпорной стенки, через закрепленный грунт пробуривают горизонтальные скважины и закрепляют грунт непосредственно под фундаментами колонн.

До последнего времени нагнетание растворов при закреплении грунтов осуществляли через инъекторы, погружаемые вертикально или наклонно с поверхности грунта. Существенным недостатком в этом случае является то, что при выполнении работ нарушается эксплуатация подвалов и нижних этажей, а то и всего здания на длительное время.

В ряде случаев нагнетание закрепляющих растворов производится из горизонтально расположенных инъек-торов, которые погружаются в грунт из специально оборудованных для этой цели шахтных колодцев, приямков или траншей.

В результате истечения срока эксплуатации сооружений, необходимости использования новых технологий при интенсификации или переориентации производства в цехах промышленных зданий, изменения условий эксплуатации строений, прокладки новых подземных коммуникации, возведения зданий рядом с уже существующими, а также развития незатухающей дополнительной осадки требуется оценка обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной эксплуатации, а в необходимых случаях — реконструкция и усиление оснований и фундаментов.

Усиление фундаментов необходимо выполнять в следующих условиях: при увеличении нагрузки на фундаменты, возможной при реконструкции, капитальном ремонте и надстройке зданий; при разрушении конструкции фундамента при ее расположении в агрессивной среде; при увеличении деформативности и ухудшении условий устойчивости оснований в результате дополнительного увлажнения или ухудшения свойств грунтов в силу изменения инженерно-геологических условий;

при развитии недопустимых осадок, происходящих, как правило, в результате ошибок, допущенных при проектировании вследствие неправильной оценки несущей способности и деформативности основания или при строительстве и вызвавших нарушение природной структуры грунта.

В настоящее время используют следующие методы усилия оснований и фундаментов: изменение условий передачи давления по подошве фундамента на грунты оснований; повышение прочности конструкции фундамента; увеличение несущей способности грунтов, слагающих основание; пересадка фундаментов на сваи; изменение условий передачи давления по подошве фундамента на грунт оснований с помощью увеличения опорной площади, заглубления фундамента, устройства под зданием фундаментной плиты и введение дополнительных опор.

При недостаточной несущей способности основания увеличивают площадь фундаментов. Уширение выполняют двумя способами: без обжатия грунтов основания и с предварительным Обжатием.

В первом случае уширение производится с помощью дополнительных частей (банкетов), которые могут быть односторонними (при внецентренной нагрузке) или двусторонними (при центральной). Фундаменты под колонны чаще всего усиливают по всему периметру. Банкеты и существующие фундаменты должны быть жестко соединены, для чего используют штрабы (рис. 14.4, а) либо специальные металлические и железобетонные балки (рис. 14.4, б, в).

Ширина банкета в нижней части должна быть не менее 30 см, в верхней—20 см.

При необходимости ряд одиночных фундаментов может быть превращен в ленточный, а несколько ленточных фундаментов — в сплошную железобетонную плиту. Иногда уширение ленточных и отдельных фундаментов выполняют с применением арматуры, располагаемой в банкетах (рис. 14.5, а, б).

При уширении без обжатия (рис. 14.4 и 14.5, а) уширенная часть фундамента вступает в работу только после значительного увеличения внешней нагрузки, когда появятся дополнительные осадки, причем уширения воспримут только часть дополнительной нагрузки, значительная же ее часть будет по-прежнему передаваться через подошву старого фундамента, что вполне допустимо, поскольку выпор грунта из-под старой подошвы затруднен вследствие при-грузки основания уширениями фундамента (рис. 14.5, а).

Рис. 14.4. Уширение ленточных фундаментов монолитными банкетами: а — одностороннее уширение; б, в — двустороннее ушврение соответственно при большом и незначительном увеличении размера подошвы фундамента; 1 — упорный уголок; 2 — подкос; 3 — рабочая балка; 4 — щебеночная подготовка; 5 — анкер; б — распределительная балка; 7 — зачеканкалитымбетдам

При уширении фундамента с обжатием основания (рис. 14.5, б) вдоль боковых граней фундамента разрабатывают траншею и бетонируют примыкающие к граням фундамента банкеты отдельными участками по длине омоноличивания с кладкой. Затем устанавливают в проемах фундаментов пакеты из стальных балок для упоров в них гидравлических домкратов. Домкраты обжимают основание под новыми частями фундамента. До перестановки домкратов банкеты расклинивают, сохраняя тем самым напряжения под их подошвой. После перестановки домкратов пространство между банкетами и стальными пакетами заливают бетоном. В этом случае уширения будут воспринимать большую часть дополнительного давления по сравнению с предыдущим случаем (рис. 14.5, е).

Рис. 14.5. Конструкции уширения подошвы фундаментов: а — без обжатия грунта основания; б, ж — с обжатием грунта домкратами; в — эпюра давления до усиления; г—то же, после обжатия грунта домкратами (эпюра до усиления показана пунктиром); д, е — то же, после усиления и загружения фундаментов; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — конструкция уширения; 3 — арматура; 4 — домкрат; 5 — клинья; 6 — пакеты из металлических балок; 7 — бетон; 8 — банкет

Для усиления фундаментов совместно с обжатием грунтов можно применять плоские гидравлические домкраты (рис. 14.6, а), представляющие собой плоские резервуары из двух тонких (1…3 мм) металлических листов, имеющих по периметру валик круглого сечения диаметром 20…80 мм (рис. 14.6, б). В домкраты рекомендуется нагнетать твердеющие жидкости (эпоксидную смолу, цементный раствор), которые фиксируют созданное напряженное состояние.

Рис. 14.6. Усиление фундамента с применением плоских домкратов: а — схема усиления; б — деталь размещения домкрата; 1 — фундамент; 2 — банкеты; 3 — штрабы в фундаменте; 4 — балки; 5 — плоский домкрат; 6 — трубка для нагнетания жидкости в домкрат

Для предварительного уплотнения грунтов применяют и другой метод, заключающийся в установке с двух сторон существующего фундамента дополнительных железобетонных блоков уши рения, нижняя часть которых стягивается гибкими анкерами из арматурной стали, пронизанными сквозь них и существующие фундаменты (рис. 14.7). Верхнюю часть блоков разжимают с помощью домкратов или забивных клиньев. В результате блоки, поворачиваясь вокруг нижней закрепленной точки, обжимают грунт основания, а затем в этом положении щели между фундаментами и блоками заполняются бетоном. Такой способ особенно удобен, если у усиливаемого фундамента отсутствуют развитые консоли.

Рис. 14.7. Усиление фундаментов дополнительными блоками, обжимающими грунты оснований при их повороте: 1 — существующий фундамент; 2 — щель, раскрывшаяся при повороте блоков и заполняемая бетоном; 3 — железобетонный блок; 4 — анкерное крепление; 5 — отверстие для анкеров, заполняемое раствором по окончании работ

Рис. 14.8. Увеличение опорной площади фундаментов: 1 — распределительная монолитная обвязка по периметру стен; 2 — монолитные участки перекрытий; 3 — нажимная рамная конструкция из монолитного железобетона; 4 — дополнительный фундамент из сборных плит; 5 — основной фундамент из сборных плит

В случае необходимости значительного увеличения площади фундаментов может быть предложен другой метод, сущность которого заключается в укладке на щебеночную подготовку дополнительных железобетонных плит (рис. 14.8). Плиты располагают в виде двух (или более) лент, уложенных в продольном направлении, перпендикулярном существующим поперечным стенам. На каждой ленте дополнительного фундамента устанавливают опалубку и арматуру нажимных рам, которые состоят из нижних горизонтальных ригелей сечением 40 ж 60 см, лежащих на новых фундаментах, и наклонных стоек упоров такого же сечения. Рамы передают усилия на пояса-обвязки поперечных стен, по которым ведется кладка кирпичных стен надземных стен здания. Для образования замкнутого контура нажимных рам над ними, в плоскости перекрытия над техническим подпольем, устраивают монолитные участки железобетона в виде полос шириной 60 см, высотой, равной высоте сборных плит перекрытия.

К увеличению глубины заложения фундаментов прибегают реже из-за значительной трудоемкости. Однако этот способ применяют в случае необходимости увеличения глубины подвала, переноса подошвы фундамента на более плотные нижележащие слои грунта и т. д.

Для ленточных фундаментов эту процедуру выполняют в такой последовательности (рис. 14.9). Сначала в несущей стене прорубают отверстия, через которые пропускают разгружающие балки, устанавливаемые на бетонные тумбы или специальные опоры. Учитывая возможность осадки грунта, целесообразно опирать балки на домкраты, что позволяет регулировать положение опор при увеличении деформации основания.

Работы по увеличению глубины заложения ведут отдельными захватками длиной 2,5…3 м.

При заглублении фундамента под колонну применяют подкосы (рис. 14.10) или специальную конструкцию — «ножницы» (рис. 14.11).

Рис. 14.9. Заглубление ленточных фундаментов

Подводка под здание фундаментной плиты снижает давление по подошве и используется при существенном возрастании нагрузок или значительных неравномерных осадках и слабых грунтах оснований. Плиту толщиной до 25 см укладывают на щебеночную подготовку (рис. 14.12); сечение ее второстепенных балок 30×40 см, главных — 50×100 см. Шаг второстепенных балок около 2,5 м. Глубина заделки плиты в существующие стены 30…40 см, ее целесообразно устраивать не на уровне уже существующих фундаментов, а на 75…80 см выше.

Рис. 14.10. Перенос отметки заложения подошвы фундамента под колонну

Рис. 14.11. Подводка фундаментов под колонны на глубоких отметках с помощью приспособления «ножницы»: L— подкос; 2 — воротник; 3 — стальной анкер; 4 – новый фундамент; 5 – старый фундамент

Введение дополнительных опор целесообразно при сплошной замене перекрытий и при больших (более 7,5 м) пролетах. Необходимо соблюдать условие равномерности осадок существующих и вновь возводимых опор, имея в виду, что осадки уже построенных опор стабилизировались и практически равны нулю.

Рис. 14.12. Фундаментные плиты: прогоны фундаментной плиты; 2 — плита; 3 — балки фундаментной плиты; 4 — существующие конструкции

Рис. 14.13. Увеличение прочности оснований и фундаментов: а — наращиванием с помощью обойм; 6 — инъекцией раствора в кладку; в — закреплением грунта под фундаментом; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная обойма; 3 — трубки для инъекции; 4 — шгьекторы; 5 — закрепленный грунт

Рис. 14.14. Усиление ленточных и одиночных фундаментов набивными сваями: 1 — существующий фундамент; 2 — рандбалка (железобетонная или металлическая); 3 — свайный ростверк; 4— набивная свая

Повышение прочности конструкций фундаментов достигается с помощью устройства железобетонных или металлических (с последующим обетонированием) обойм (рис. 14.13, а) или инъецированием в кладку фундамента цементного раствора (рис. 14.13, б). Иногда оба способа используются одновременно.

Увеличение несущей способности грунтов основания осуществляется с помощью методов закрепления грунтов, рассмотренных в гл. 12. Обычно закрепление осуществляют с помощью инъекторов, погружаемых в грунт под подошвой фундамента (рис. 14.13, в). Применение набивных свай при усилении фундаментов может быть рекомендовано при высокой деформируемости грунтов, наличии подземных вод, осложняющих процесс уширения, и при значительном увеличении внешних нагрузок. Несущую способность и число свай определяют расчетом. Недостатком такого способа является его сложность из-за необходимости подводки набивных свай. Сваи формируются в грунте обычно из подвальных помещений с помощью обсадных труб либо в предварительно пробуренных скважинах (рис. 14.14, а — д).

Кроме набивных свай в последнее время все большее распространение получают вдавливаемые сваи, состоящие из отдельных сборных железобетонных элементов квадратного (20 х 20, 30 х 30) или круглого (со сквозным каналом) поперечного сечения длиной 80… 100 см. Эти звенья последовательно вдавливаются в грунт с помощью домкратов (рис. 14.15).)

Рис. 14.15. Последовательность работ по устройству свай Мега: а — г — этапы выполнения работ; 1 — несущая стена; 2 — домкрат; 3 — насосная станчи; 4 — нижний элемент; 5 — рядовой элемент сваи; б — стойка; 7 — распределитель вал балка; 8 — головной элемент

Рис. 14.16. Изготовление свай в грунте с помощью высоконапорной струи: 1,2 — образование скважин струей; 3,4 — заполнение скважин раствором твердеющего материала

Рис. 14.17. Подведение свайных фундаментов под реконструируемое здание

Наиболее эффективной при усилении фундаментов является струйная технология., позволяющая создавать несущие конструкции в грунте. Она основывается на использовании энергии водяной струи для прорезки в грунте полостей, заполняемых бетонной смесью.

Главным элементом устройства для образования щелей, скважин или полости является струйный гидромонитор, имеющий на боковой поверхности водяные сопла, в нижней — отверстия для подачи бетона, в верхней — подводящие трубопроводы и пггангу для опускания монитора в скважину. Высоконапорная струя воды под большим давлением способна разрезать грунты и другие твердые материалы, а при добавке в струю абразивного материала даже железобетон. Для увеличения разрушающего воздействия струя поступает под защитой воздушного потока или подаваемых одновременно водяного и воздушного потоков.

При опускании монитора в лидерную скважину можно выполнять вертикальные разрезы, разрушая и удаляя грунт высоконапорными струями с последующим заполнением полостей раствором вяжущего материала, получая в грунте плоские элементы (типа щелевых фундаментов). Вращая монитор в грунте с одновременным подъемом, можно получить цилиндрические элементы — сваи (рис. 14.16). Часто струйную технологию используют при реконструкции для устройства цементно-грунтовых свай.

Струйная технология имеет большие преимущества: не вызывает динамических воздействий, может применяться при работе в стесненных условиях, так как не имеет громоздкого оборудования (рис. 14.17) при высокой производительности, и может оказаться незаменимой при укреплении грунтов оснований деформирующихся зданий, устранении кренов, ликвидации неравномерных осадок и т. д.

Предыдущая34353637383940414243444546474849Следующая

Дата добавления: 2016-05-11; просмотров: 3041; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:


Смотрите также