Упрочнение фундамента
Усиление фундамента – восстановление и увеличение несущей способности
Фундаменты старых зданий теряют прочность, в результате чего сооружения проседают, а на фасадах появляются значительные трещины. Нередко новые постройки постигает та же участь, хотя это происходит не из-за старения конструкций, а по причине неверных исследований грунтовых условий, неграмотных расчетов и нарушения технологических процессов. В критических ситуациях принимается однозначное решение о сносе сооружения, но при возможности использования какого-либо из вариантов реконструкции, производится усиление фундамента, позволяющее увеличить нагрузки на него или продлить срок эксплуатации всего строения.
Варианты упрочнения фундаментов
Укрепить фундамент старого дома можно несколькими способами. Проекты усиления подземных конструкций подразумевают:
- восстановление несущей способности;
- увеличение несущей способности;
- разгружение ленточного, столбчатого, плитного или свайного фундамента;
- специальные методы укрепления подземных участков сооружений.
Каждый из вариантов имеет специфические особенности и свою технологию усиления фундаментов, используемую в том или ином случае. Нередко требуется выполнить лишь упрочнение слабого основания без реконструкции самой подземной части, но подобные вопросы решаются иначе и относятся к отдельной теме, которая в данной статье рассматриваться не будет.
Технические характеристики фундамента приводят в соответствие с требованиями путем:
- защиты поверхностей от выветривания;
- исключения замачивания;
- исправления геометрических форм с результативным изменением прочности;
- частичной перекладки фундамента или его замены.
Выветривание представляет собой физико-механический или химический процесс ослабления структуры внешних слоев материала. Данное разрушение является типичным для кирпичного или каменного фундамента, при кладке которого использовался раствор с малыми показателями по прочности, а также стойкости к действию воды и агрессивной среды. Укрепление фундамента происходит за счет оштукатуривания поврежденной поверхности своими руками или в результате торкретирования, подразумевающего нанесение растворной массы под давлением с помощью цемент-пушки.
Данный вариант является наиболее простым для тех, кто решился на усиление стенок незаглубленных фундаментов своими руками. Но он возможен лишь в случае отсутствия в теле кладки существенных заглублений и сквозных трещин.
При неудовлетворительном состоянии фундамента проекты его усиления предусматривают цементизацию, силикатизацию или смолизацию конструкции. Работы включают в себя:
- предварительное бурение скважин в теле фундамента в указанных специалистами местах, после проведенного обследования;
- нагнетание в образованные полости жидкого раствора.
Бурение выполняют при помощи перфораторов или электродрелей со стороны отмостки и пола первого этажа, либо подвала. После этого в скважины устанавливают трубки, через которые под давлением заливают требуемые по технологии растворы, используя инъекторы. До начала основного этапа работ, предусматривающих усиление фундамента, выполняют пробные испытания на опытных участках с проверкой результатов. Они позволяют скорректировать процесс и определить необходимость выполнения дополнительных мероприятий.
Цементный раствор в кладке кирпичного и бутобетонного фундамента часто разрушается под действием агрессивной среды, результатом чего становится снижение прочности подземных участков, а в итоге – появление осадок наземной части строения. Слабым местом железобетонных фундаментов может стать коррозия арматуры, прогрессирующая в условиях наличия блуждающих токов. Она исключает равномерную передачу нагрузок на грунт из-за невозможности работы подземной конструкции на изгиб, что также приводит к развитию существенных осадок.
Укрепление фундамента кирпичного или деревянного строения в случае наличия трещин, проходящих сквозь толщу подземной кладки, производится способом тщательного ее цементирования или взятия в железобетонную обойму. Подобные работы не следует выполнять своими руками, так как малейшее несоблюдение технологии работ не только не поможет исправить ситуацию, а наоборот – усугубит ее.
Значительное разрушение фундаментной кладки требует последовательного замещения фундамента с его усилением вновь возведенными участками. В этом случае производится одновременная заделка оставшихся небольших трещин и дальнейшая пропитка поверхности защитными покрытиями.
В запущенных случаях проекты усиления кирпичного или бетонного фундамента могут предусматривать при замене участков использование разгружающих металлических балок, лап, мощных струбцин и домкратов.
При устройстве защиты фундаментов от замачивания агрессивными водами требуется выполнение качественной многослойной гидроизоляции. Ее разновидность и вариант нанесения выбирается, исходя из конкретных условий. В одних случаях поверхности обмазываются или оклеиваются с внешней стороны, а в других – с внутренней.
Увеличение несущей способности
Нередко реконструкция сооружений или переоснащение производства требует принятия мер по усилению фундамента не из-за его старения, а из-за существенного увеличения несущих нагрузок. К примеру, на небольшом частном участке удвоить, а то и утроить жилплощадь можно, лишь пристроив верхние этажи. А у владельцев крупных строений нередко возникает вопрос о переустройстве корпусов путем установки внутренних перегородок и перекрытий.
В любом случае необходимо будет провести экспертизу фундамента, причем не своими руками с учетом поверхностных знаний, а с привлечением профессионалов, имеющих оборудование и способных грамотно оценить обстановку, произвести расчеты и предложить наилучший вариант увеличения несущей способности подземной конструкции. Сегодня существует достаточно много способов усиления, в результате которых фундамент приобретает бóльшую прочность:
- уширение подошвы;
- выполнение обойм, в том числе напряженных;
- заглубление;
- устройство наращиваний, рубашек, обойм;
- установка специальных рам, связей или раскосов;
- переустройство одного типа фундамента в другой;
- использованиие анкеров, тяжей;
- монтаж шпунтовых стенок и многое другое.
Усиление фундаментов в результате одностороннего или двустороннего уширения опорной части подошвы предполагает передачу несущих нагрузок на бóльшую площадь грунтового основания. Обоймы из металла или монолитного железобетона выполняют с одной, либо двух сторон фундаментных стенок, располагая их в траншеях снаружи здания или со стороны подвала. В зависимости от требуемых результатов, жб обоймы в разрезе могут иметь либо прямоугольное, либо расширенное книзу сечение. Со старыми конструкциями их объединяют при помощи стяжек, вставленных в предварительно просверленные или же пробитые в фундаменте сквозные отверстия. Для лучшей связки используют анкерные стержни.
При усилении ленточного каменного фундамента может использоваться обойма из фибробетона. Для жесткого сцепления подземной конструкции с «одежкой», в теле фундамента высверливают неглубокие наклонные отверстия, куда вставляют арматурные анкеры, фиксируемые на эпоксидном клее, либо на цементном растворе.
Несущую способность фундамента путем его заглубления увеличивают достаточно редко. Своими руками подобные работы производить не допускается из-за опасности разрушения дома в связи с необходимостью организации подкопов.
Еще один способ усиления фундаментов относится к устройству железобетонных рубашек, окружающих столбчатые конструкции со всех сторон. Она представляет собой единый монолит с пространственным каркасом, обеспечивающим общую работу нового участка со старым фундаментом. Нередко бетонирование выполняют вместе с устройством обоймы для вышерасположенной колонны.
Усиление фундамента наращиванием производят путем увеличения его подошвы. Расчетами определяются размеры и количество сторон размещения новых железобетонных участков подземной конструкции. Через тело старого фундамента пропускают металлические трубы или арматурные стержни, которые обвязывают пространственным каркасом, а участки усиления фундаментов бетонируют.
Как укрепить фундамент в случае ощутимых неравномерных просадок, либо при возникновении необходимости перенаправления внушительных нагрузок в другую часть строения? Некоторые специалисты советуют решить вопрос путем преобразования столбчатого в ленточный фундамент, а также ленточного в плитный. Первый вариант предусматривает монтаж между отдельно расположенными конструкциями соединительной стенки, арматурные стержни которой приваривают к заранее оголенным штырям старого фундамента. Во втором случае укрепление фундамента представляет собой подвод плиты под ленту и объединение конструкций с помощью обоймы и рабочей арматуры.
Разгружение фундаментов
Снизить нагрузку на подземные конструкции помогает два вида свай:
- выносные, размещенные вне фундаментной подошвы;
- подведенные, устраиваемые непосредственно под бетонной подушкой или в теле фундамента.
Сваи, в зависимости от условий строительной площадки, уровня грунтовых вод и специфики подземной части строения, могут вдавливаться, ввинчиваться, буриться или вбиваться, располагаться вертикально или наклонно, по периметру или кустами, с одной или двух сторон, соединяясь ростверками или плитами. Усиление фундаментов, в этом случае, происходит за счет опирания свай на более прочные слои грунта.
Устанавливают сваи, как правило, из шурфов, но корневидные столбы бурят непосредственно с поверхности земли, уровня пола подвала или первого этажа.
Укрепление свай
Видимую часть фундаментных стволовс высоким ростверком усиливают несколько заглубленными в грунт обоймами. Но как укрепить фундамент из свай, находящихся в земле? В данном случае используется способ обуривания, предполагающий устройство скважин небольшого диаметра вблизи стенок деревянного или бетонного ствола. Они заполняются цементным раствором, после отверждения которого прочность грунта в значительной степени повышается.
Также сваи могут быть усилены непосредственно под остриями с помощью:
- цементизации;
- смолизации;
- силикатизации.
Вывод
Все варианты усиления фундаментов описать невозможно. Каждый конкретный проект разрабатывается с учетом индивидуальных условий, обследований и расчетов. Владельцу частного дома следует помнить о том, что выполнение укрепления подземных конструкций своими руками без предварительных экспертиз и соответствующих заключений не допустимо.
Фундамент является слишком важной частью любого строения – деревянного, из кирпича или бетона, поэтому и относиться к работам по устранению дефектов необходимо со всей серьезностью. Чтобы избежать серьезных неприятностей, в данном вопросе стоит обратиться за помощью к профессионалам. А самостоятельно подправить фундамент можно лишь у перекосившейся легкой постройки!
Обзор способов упрочнения фундаментов
Потребность в укреплении или восстановлении фундаментных конструкций возникает при ремонте недавно купленных частных домов, ошибках при возведении новых зданий, их деформировании под воздействием природных или техногенных факторов, при изменении весовых нагрузок на основания или проведении общей реконструкции. Современные в строительстве технологии усиления (инъектирование, торкретирование, посадка на сваи) зачастую требуют задействования специальной техники, во избежание лишних трат оценку степени повреждений и составление плана работ желательно доверить профессионалам.
Оглавление:
Причины разрушения
К факторам образования трещин и проседания относят:
- Плохую трамбовку грунта или слоев дренажной подушки, приводящую к появлению рыхлости на отдельных участках и перекосу ленты или плиты.
- Отсутствие отмостки или подмывание стен стоками. Опасность представляют как аварийные ситуации, так и ошибки при обустройстве основы (слабо защищенные трубы, неправильный уклон, игнорирование потребности в дренажных системах при высоком УГВ).
- Использование при заливке бетона плохого качества, слабое или отсутствующее армирование.
- Изменение нагрузки на основание при возведении внеплановой надстройки или сносе части этажа. Оба варианта приводят к неравномерному распределению веса и растрескиванию фундамента дома. Аналогичная ситуация наблюдается при закладке боковых пристроек.
- Ошибки на этапе укрепления грунта при ведении строительства на склонах.
- Неправильно подобранная глубина заложения.
- Естественное разрушение из-за длительного срока службы.
В каких случаях необходимо укрепление фундамента?
К визуальным признакам разрушений относят результаты коррозийных и осадочных воздействий, возникающих при размытии или промерзании грунта, изменение угла наклона здания или перекрытий полов, появление деформаций и трещин на стенах, колоннах, смещение столбов или ленты в сторону, растрескивание деревянных элементов (для оснований с ростверком из бруса), разрывы кладки у сборных конструкций. Такие разрушения требуют принятия немедленных мер, начинающихся с оценки состояния и выбора правильного метода.
Осмотру подлежат как наземные части, так и заглубленные в землю, план реконструкции и укрепления составляется исходя из данных анализа образцов подошвы, взятых специальными щупами, слоев почвы, гидроизоляции и бетона с боковых граней лент и столбов. Усиление фундамента обязательно в случае:
- Наличия явных признаков смещения пластов почвы под влиянием природных факторов: сезонных подвижек, агрессивного воздействия грунтовых вод, частого промерзания и оттаивания.
- Углубления или обустройства внутри зданий подвальных помещений.
- Изменения весовой нагрузки вследствие возведения пристроек или дополнительных этажей, не предусмотренных проектом.
- Создания вибрации по причине копки большого котлована или ведения механизированного строительства рядом с уже эксплуатируемым частным домом.
Обзор методов
Условно все работы по усилению фундамента разделяются на два направления: восстановление или повышение несущих способностей основания и грунта под ним и укрепление непосредственно строительных элементов, в ряде случаев они выполняются в комплексе. К первой группе относятся сложные и дорогостоящие процессы, такие как инъектирование ослабленных полостей цементосодержащими, битумными или силикатными смесями, засыпка траншей нерудными сыпучими материалами с низкой степень влагопоглощения, замена слабых слоев почвы.
Способы, направленные на восстановление, бывают разными: от защитных и косметических (торкретирование, обновление раствора в кладке) до требующих серьезных действий (изменение глубины заложения, ввинчивание свай, железобетонная рубашка, полная или частичная замена, расширение подошвы).
1. Цементация подземных конструкций.
Данная технология выбирается при необходимости восстановления и увеличения несущих способностей без сложных земляных работ, при ее реализации по периметру ленты или на отдельном месте под наклонным углом бурятся шурфы, впоследствии заливаемые цементным составом, подаваемым под давлением 1-2 атм. Усиление фундамента путем укрепления грунтов методом инъектирования решает ряд проблем одновременно, при его реализации заполняются любые пустоты и трещины: от усадочных до вымытых осадками и подземными водами. Помимо цементных для данных целей используются специализированные минеральные известковые смеси, в особо сложных случаях – с добавками смол. Несмотря на высокую эффективность инъектирование выполняется только при условии сохранения несущих свойств основания.
2. Торкретирование.
Этот способ позволяет укрепить фундамент без особого риска смещения слоев, но требует привлечения специальной машины, подающей раствор под давлением. Суть технологии заключается в поэтапном открытии участков основания, выполнении на них насечек с целью повышения адгезии и закрытии их слоем бетона с толщиной около 10-20 см. Торкретирование выбирается при необходимости улучшения несущих способностей перед возведением нового этажа или мансарды и выполняется только при условиях относительно хорошего состояния конструкций. Проблемы с недостаточным армированием или слабым грунтом этот метод не решает, но в комплексе с другими мерами он более чем эффективен.
3. Железобетонная обойма.
Этот способ подбирается для ленточных и свайных видов, он ценится за низкий расход материала, защиту кладки от внешних воздействий и увеличение ее выдержки к нагрузкам на сжатие и изгиб. Заключается в закладке вокруг ленты или столба армокаркаса, впоследствии закрываемого слоем бетона. В зависимости от способа закрепления обойма бывает одно- или двухсторонней, в последнем варианте анкеры проходят сквозь основание и надежно его укрепляют. Технология считается относительно простой, но трудоемкой, откапывать приходится как минимум на 0,5 м ниже нулевой отметки. С учетом их открытого состояния работы рекомендуется проводить как можно быстрее, с переходом от одного участка к другому. Максимальный эффект наблюдается при упрочнении кирпичной или бутовой кладки.
4. Увеличение площади подошвы.
Выбирается при необходимости усиления выдерживаемых лентой нагрузкой и снижения влияния сил морозного пучения. Схема действий в таких ситуациях зависит от грунта под конструкцией, в особо сложных случаях она поддерживается домкратом и под подошвой меняется или уплотняется грунт. После этого фундамент под существующим домом расширяется в нижней части по аналогии с закладкой ж/б обоймы, т.е. армированием и заливкой бетона в наклонную опалубку. Важно понимать, что этот способ подходит для объектов в хорошем или среднем состоянии, при значительном объеме деформаций его совмещают с цементированием.
5. Укрепление сваями.
Эта технология позволяет восстановить или улучшить несущие способности лент или плит мелкого заглубления путем заложения и привязки к ним дополнительных вертикальных опор, пересекающих линию промерзания и достигаемых устойчивых грунтов. Их функции могут выполнять как металлические винтовые сваи, устанавливаемые с помощью специальной техники, так и буронабивные бетонные столбы с армокаркасом. Последние при необходимости закладываются своими силами, на особо сложных участках в скважину опускаются готовые обсадные трубы. Забивные сваи в данном случае не подходят, технология требует максимально возможное снижение вибрационных воздействий.
6. Классическая реконструкция.
Этот способ относится к проверенным временем, действия при нем сходны с закладкой ж/б обоймы, но при его реализации укреплению подлежат все углы постройки. На этих участках выкапываются квадратные ямы, в которых размещаются собранные армокаркасы с частым шагом ячеек. После заполнения их бетоном и набора прочности основание лучше переносит нагрузки на изгиб и равномерно распределяет весовые.
7. Частичная или полная замена.
В ряде случаев усилить старый фундамент невозможно, для устранения проблемы поэтапно удаляются и заливаются заново его отдельные участки. Строительные конструкции дома при этом поддерживаются временными опорами, затратность и опасность метода очевидны (на эти цели уходит от 1500 рублей/м2). Но при хорошем состоянии стен и перекрытий этот вариант становится оптимальным. Единственным способом его избегания является устранение более мелких дефектов непосредственно после обнаружения.
Стоимость работ и материалов
Ориентировочные расценки приведены в таблице ниже:
| Вид | Единица измерения | Цена, рубли |
| Торкретирование стен ленты при условии ее предварительной расчистки | м2 | 180 при толщине слоя в 10 мм, 220 – для 15 и 280 – для 20 |
| Инъектирование грунтов под фундаментом | м3 | от 1200 |
| Закладка ж/б обоймы со сплошными анкерами | 3800 | |
| Удаление старого участка и заливка нового монолита | 4800 | |
| Заливка буронабивных свай | п.м | 2400 |
| Монтаж винтовых опор длиной от 2 м | штука | От 2500 |
| Расширение блоками | м3 | 3500 |
| Восстановление или укрепление разрушившейся подошвы | 2600 |
Усиление фундамента и основания под ним
Усиление фундамента предусмотрено для продления срока службы конструкции и придания эстетичного внешнего вида сооружению.
Причиной дефектов фундамента может стать движение и пучение грунта.
Как усилить старый прохудившийся фундамент, как заделать трещины и щели в фундаменте и стенах, каким способом усилить грунт под фундаментом — читайте в этой статье.
Техническое обследование зданий
Техническое обследование зданий необходимо для выявления причин появления дефектов (трещин, щелей) и проходит в нескольких этапов:
- Сбор информации (время строительства, сроки эксплуатации), определение общего состояния строительных конструкций (планировка, коммуникационное оснащение), изучение микроклимата, влажность почвы, угол постройки и прочее.
- Замерочные работы: замер трещин и надколов; состояние несущей конструкции, характеристики материала; характер осадки фундамента, грунтов.
- Расчеты с учетом типа разрушений, отклонений от размеров, коррозии, предусмотренных сроков службы материала, нормативных нагрузок, температуры, осадки почвы и т. д.
После выявления дефектов и причин их появления подбирается индивидуальный способ усиления с учетом типа фундамента и вида дефектов. Усиливают как сам фундамент, так и грунт под ним. Усиление грунта повышает его несущую способность и не дает проседать.
Способы усиления грунтов под фундаментом
Грунт наполняют инъекциями, образующими монолитную массу. Прочность на сжатие возрастает, водопроницаемость уменьшается.
Цементация
В глинистую почву вводят трубы шириной 20-70 мм, внизу которых рассверлены отверстия по 6 мм. Закачивают бетон под давлением 7 атм, повышая его до 9 атм.
Важно. Объем смеси зависит от пористости почвы (0,5 от общего объема).
Силикатизация
Нагнетание химреагентов (силиката натрия концентрацией 50% или хлористого кальция с удельной массой 1,26-1,28 т/м³) в подвижные грунты.
Битумизация
Заполнение трещин непучинистых грунтов (песок, скальные породы) горячим битумом через инъекторы, находящиеся в вырытых скважинах.
Смолизация
Проводится углублением внутрь фундамента смеси смолы и соляной кислоты. Образующийся гель соединяет собой песочную массу.
Углубленное крепление оснований
Вертикальная установка свай с подъемом по мере наполнения котлованов для опор — уплотнение осуществляется путем увеличения объема монолитных свай.
Термальная обработка оснований
Вырытые вертикально глинистые скважины обжигают нихромными электронагревателями.
Способы укрепления оснований
Способы укрепления конструкций зависят от характера разрушений и причин, состава материала.
Инъецирование
Выполняется жидким стеклом (силикатизация) или бетонной смесью (цементирование).
Подготовка основания:
- вскрытие конструкции;
- организация скважин;
- размещение инъекторов, связывание их с соответствующей установкой.
Скважины пробивают на расстоянии 0,8-1 м. Окружность отверстия должна быть на 2 мм больше инъектора, он фиксируется на бетонной основе.
Внимание! При цементации давление нагнетания раствора — 1 МПа. Объем раствора составляет 1/3 долю от объема поврежденного фундамента.
Расширение бетонной обоймой
Конструкции здания укрепляют бетонными обоймами (с добавлением гравия) захватками длиной 2-2,5 м с вырыванием траншей с обеих сторон фундамента. Толщина обоймы — 15 см. Усиление обоймой проводят через 7 дней после предыдущего ремонта. Расстояние между участками 2-2,5 м.
Стены крепятся к обоймам с помощью армированной проволоки (8-10 мм). Она проводится через отверстия, образованные через 1-1,5 м со сдвигом в сторону. Соединяют их стержнями окружностью 2 см, создавая единую систему.
Фундамент электроразрядный
К выступающим из стен фундамента металлическим стержням фиксируют арматуру бетонной обоймы. Ее расширяют к низу, образуя подушку под фундамент. Ставят арматуру и бревна для опалубки. Заливают бетон.
Скважина с бетоном подвергается высокому электроразряду. Образуется электрогидравлический удар, при котором создается тело сваи или корня анкера; бетонируется и засыпается грунтом.
Уширение подошвы
При подаче сборных бетонных подушек выкапывается траншея для их погружения. После заливается цементной смесью с щебнем 1: 3.
Подводка и углубление
Монтаж начинается с максимально поврежденных зон здания. Обработка происходит через один участок (размер 1, 5м). Кирпичную кладку проводят на цементном растворе, которым потом замазываются щели.
Монтаж фундамента сваями
Составные сборные сваи «Мега» предполагают необходимость рытья траншеи под основанием. Сваи устанавливаются вдавливанием. Распределительную систему обеспечивает монолитный ростверк (плита или балка).
Замена фундаментов
Через стены фундамента проводят швеллеры. Стыки рельсов сваривают пластинами. Поперек конструкции устанавливают болты окружностью 25 мм. После замены фундамента остается зазор 20 мм, зачеканивают раствором на расширяющемся цементе.
Если внимательно соблюдать все инструкции, можно успешно укрепить старый фундамент дома и основание под ним, тем самым значительно продлить срок службы сооружения.
Сохранить:
Упрочнение оснований фундаментов
Химическое закрепление грунтов нагнетанием в основание растворов (цементация, битумизация, силикатизация, смолизация и др.)
Термическое закрепление грунтов
Устройство песчаных свай для глубинного уплотнения основания
Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта
Устройство шпунтовых стенок для предотвращения потери устойчивости основания
Устройство секущих скважин для применения способа «стена в грунте» повышающей несущую способности основания
Устройство шпунтовых стенок для предотвращения неравномерных осадок фундаментов
Устройство шпунтовых стенок для повышения несущей способности основания
Усиление столбчатого фундамента опускным колодцем
Устройство часто расположенных буронабивных свай
Устройство противофильтрационных завес для защиты фундаментов от подтопления и повышения прочности основания
Замораживание водонасыщенного глинистого грунта (устройство ледогрунтовых стен)
Электрохимическое закрепление водонасыщенных глинистых, пылеватых и илистых грунтов (электросиликатизация, электролитическая обработка, электроосмотическое уплотнение)
Упрочнение (подъем) основания из пылевато-глинистых грунтов высоконапорной инъекцией (цементным, илоцементным, цементно-песчаным раствором)
Упрочнение основания фундаментов гидроструйной технологией с образованием цементно-грунтовых свай
admin
