Усиление фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона

Усиление фундамента служит дополнительной мерой по устранению разных дефектов, которые появляются в процессе эксплуатации помещения. Часто необходимость в данной работе является прямым доказательством того, что в процессе стройки были допущены те или иные ошибки, то есть несущая конструкция была выполнена с неполным соблюдением всех правил технологии. Хотя существуют и другие причины, которые могут способствовать разрушению оснований.

Основные причины разрушения фундаментов

Основные причины разрушения фундаментов (силы: а — тяжести, б — сопротивления грунта, в — морозного пучения): 1 – Проседание грунта; 2 – Выталкивание фундамента; 3 – Морозное пучение; 4. Опрокидывание фундамента.

Разрушение основания сооружений

  1. Несвоевременное усиление приводит к печальным последствиям.
  2. Ошибки в проектном составлении плана сооружения.
  3. Неправильное закладывание основания здания.
  4. Изменения, происходящие в грунте, способствующие проявлению других свойств грунтовой массы. Сюда относится набухание, пучение, увлажнение и повышение уровня водных залеганий.
  5. Работы строительного характера, проводящиеся недалеко от здания.
  6. Нагрузка большего характера, чем предполагает использование данной постройки. Точнее, неправильная эксплуатация здания.
  7. Воздействия вибрационного характера как внутри, так и снаружи здания.

Усиление и ремонт

Усиление наружных фундаментов

Усиление наружных фундаментов: 1— трубки для нагнетания цементного раствора, 2— бетон.

Усиление фундамента с использованием подобного элемента в последние годы становится все более популярным в строительстве. Для монтирования буроинъекционных свайных элементов в столбчатых основаниях в самом начале нужно проделать отверстие нужного размера (диаметра). После этого подходит период, чтобы пробурить скважину под сваю. В эти скважины размещают каркасы, которые необходимо сделать из арматуры.

Заливка смеси из бетона осуществляется по инъекционному принципу (отсюда и название), который предполагает бетонную подачу небольшими порциями. Образование трещин в стене зданий во многом объясняется именно деформацией.

Можно выделить 2 основных вида разрушений: механические повреждения и коррозия металла. Механические повреждения проявляются в деформации в виде появления изломов и трещин. Коррозия металла может обернуться полным разрушением, помимо всего снижается прочность фундамента. Все во многом зависит от разрушающего действия и длительности воздействия. В работе по усилению фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона понадобятся следующие строительные материалы:

  1. Металлические обоймы.
  2. Бетон.
  3. Сталь.
  4. Раствор.
  5. Арматура.

Причины образования повреждений

Подводка фундамента

Подводка фундамента: 1 – насыпанный грунт, 2 – слабая кладка, 3 – бетон, 4 – естественный грунт.

  1. Ошибки конструктивного характера. Насыпные грунты в основании имеют особенность со временем уплотняться в значительной степени, что способствует развитию деформации. Насыпной грунт менее стоек по отношению к воздействию воды из системы теплотрассы и канализации, которые являются неисправными.
  2. Несоблюдение размеров глубины для заложения, предусмотренной условиями для надежности работы основания, исключая вероятность замерзания грунтов под подошвой.
  3. Неудовлетворительность эксплуатирования. Неисправность подземной системы канализаций, теплотрассы и водоснабжения способствует вымыванию, уносу и разжижению грунта. Систематичность такого замачивания грунта и фундамента в связи с неудовлетворительным состоянием отмостков, тротуара на периметре зданий. Неисправность труб водосточной системы.
  4. Ошибки производственного характера.
  • нарушения в структуре грунта под фундаментом при проведении подземной работы, когда грунт подвергается метеорологическому воздействию, которое возникает из-за промерзаний, оттаиваний, набуханий или размягчений. Наиболее чувствительными к такому воздействию являются грунты глинистых пород, так как они изменяют свой объем. Размягчение и набухание развивает появление неравномерного осадка;
  • нарушения в структуре грунта вследствие динамического воздействия. Такому воздействию подвержены грунты пылеватого водонасыщенного типа. Чтобы сохранить естественную структуру данного грунта, нельзя рядом со зданием проводить работы, предполагающие динамическое воздействие;
  • проведение строительной или ремонтной работы с нарушениями технологий: пробивание проема в фундаменте без установления разгружающей перемычки или прогона. Раскопка котлована рядом с созданными раньше фундаментами на большую глубину, предусмотренную проектом. Некачественность ее обратной засыпки и затопленность котлована водами хозяйственного или производственного характера;
  • засыпание пазухи котлована водонепроницаемым грунтом.
Усиление фундаментов с помощью инъекционных скважин

Усиление фундаментов с помощью инъекционных скважин: а – зона распространения раствора; б – буроинъекционные скважины.

      1. Ошибки, допущенные на этапе проектирования.
  • размещение нового рядом с уже существующими фундаментными конструкциями без организации дополнительного конструктивного мероприятия, направленного на защиту грунта от давления со стороны существующего основания;
  • проектирование фундамента, непосредственно примыкающего к уже существующему с созданием глубины ниже, чем расположена его подошва;
  • увеличение высот подвального помещения благодаря выниманию грунта, что в значительной степени сокращает глубину заложенного (глубина от предполагаемого пола под фундамент должна быть не меньше 50 см);
  • перераспределение нагрузки, не учитывая действительную несущую способность;
  • возведение пристройки или увеличение количества этажей в здании без учета данных о грунтовых основаниях;
  • изменение свойств грунта в связи с подъемом или понижением уровня грунтовой воды в процессе благоустройства территорий района и при отводе подземной воды в систему коллектора.
Читайте также:  Армирование лестниц и площадок

Усиление оснований и закрепление грунта

Ремонт фундамента

Ремонт фундамента.

Закрепление грунтов является технологически сложным методом в проведении ремонта, который предполагает упрочнение грунта искусственными путями. Это создает дополнительную связь между частицами грунта и необходимо для повышения прочности и уменьшения его сжимаемости.

Укрепление грунта достигается путем использования таких методов, как силикация, цементация, битумизация и смолизация.

  1. Метод силикации используется, чтобы закрепить крупнозернистый и мелкозернистый песок. Поочередно в грунт вводят раствор жидкого стекла и хлористый кальций. Это дорогостоящий метод, отличающийся трудоемкостью процесса. Однако, все окупается получением грунтом высокой прочности. В случаях с мелкозернистыми и пылевыми видами песка с низкой фильтрацией в грунт закачивается раствор из жидкого стекла с фосфорной кислотой, применяется жидкое стекло, серная кислота и сернокислый аммоний.
  2. Метод битумизации. Данный метод подходит для сухого песчаного и скального грунта. Усиление проводится путем подачи горячего битума при помощи специальных инъекторов, вставляемых в трещины пробуренных скважин. Метод холодной битумизации предполагает применение битумной эмульсии с коагулятором, чтобы обеспечить противофильтровый занавес в грунтах песчаного типа.
  3. Метод цементации. Используется в закреплении рыхлого среднезернистого и крупнозернистого песка, его используют при карстовых пустотах. Метод заключается в нагнетании под давлением цементного раствора (марки не ниже 400) в грунт через проделанные скважины. Карстовые пустоты закрепляют раствором, в который добавляется песок и прочие подвижные заполнители.
  4. Метод смолизации. Нагнетание раствора из соляной кислоты и карбомидной смолы происходит при помощи инъектора в грунт из песка. Полученный в процессе взаимодействия данных растворов гель способствует склеиванию между собой частиц песка. Данный метод носит исключительный характер, так как применяемые карбомидные смолы отличаются высокой стоимостью.

Укрепление

Цементация фундамента

Цементация фундамента и контакта “фундамент-грунт”.

Производимое бетонными обоймами укрепление применяется для малоэтажных строений, в которых нет подвала, а фундамент выполнен из бутовой кладки без раствора, в которой большие щели между камнями. Щели заполняются слабым раствором или грунтом, имеют незначительное напряжение, что не требует проведения земляной работы большого объема. В начале работы швы необходимо очистить от раствора и грунта и продуть сжатым воздухом.

В состав бетонных обойм входит бетон с гравием. Лучше, чтобы он был мелкий, так раствор получается хорошо подвижным. Для уплотнения смеси из бетона лучше всего подходит игловибратор, но при его отсутствии можно провести обычное протыкание с помощью стальных прутов. Укреплять фундамент рекомендуется небольшими участками не более 2 м, чтобы исключить нарушение основного. Кладка укрепляется железобетонными обоймами с дальнейшим наполнением его раствором.

Этот способ ремонта является достаточно хорошим для укрепления ослабленного бутового фундамента, так как предотвращает разрушение и снимает напряжение с грунта. В зависимости от того, какой конструктивной особенностью обладает здание, применяется усиление одностороннее или двустороннее. В здании без подвала устраивается одностороннее усиление.

Усиление основания

Усиление и укрепление фундамента

Усиление и укрепление фундамента.

После того как фундамент укреплен обоймами, его можно усилить металлическими обоймами с приливами из бетона. Этот способ заключается в том, что уже готовая железобетонная обойма укрепляется сверху металлической рубашкой и выше приливается бетоном для ее укрепления.

Этот способ можно использовать при частичном разрушении строения. Причем этот способ является не таким сложным и дорогим, потому что нет переделки основного фундамента, а есть только частичное его усиление. Наиболее сложной работой в усилении является подводка фундамента, включающая изменение глубины заложения. Используется, если возникает необходимость передать нагрузку здания на более прочный грунт. Подводка проводится, если в основании имеются насыпные грунты, так как при обжатии они образуют неравномерность осадки. Усиление в частном доме проводится устройством рубашки из железобетона.

Усиление железобетонной или металлической обоймой проводится на бутовых фундаментах, когда происходит расслоение кладки, выпадение камней, нарушение конструкции. Усиление с применением монолитных железобетонных обойм происходит с захватом траншеи с двух сторон фундамента.

Устройство железобенной обоймы для усиления ленточного фундамента

Устройство железобенной обоймы для усиления ленточного фундамента:1 – усиливаемый бутовый фундамент; 2 – усиливаемая кирпичная стена; 3 – железобетонная обойма; 4 – анкеры; 5 – надподвальное перекрытие; 6 – отметка пола подвала; 7 – зона обжатого грунтаоснования.

Применение бетона годится для обойм из бетона. Усиление смежного участка можно проводить примерно через неделю после того, как будут закончены все работы на другом участке, который находится рядом. Усиление при помощи металлической обоймы с приливами из бетона осуществляется в тех случаях, когда нагрузку несущего элемента необходимо передать на фундамент через подкосы.

Читайте также:  Как вязать арматуру для фундамента

В таком варианте возможна подводка новой части фундамента с уже существующим рядом. Новый фундамент устраивается под уже существующим при помощи выполнения разгрузки (полной или частичной) имеющегося основания. Подводку в данном случае можно сделать как частичной, так и сплошной, обеспечивая плотное прилегание двух фундаментов между собой.

При выполнении подводки под ленточным фундаментом усиление размещается на прямом участке, где происходит максимальная нагрузка из-за серьезных трудностей, которые возникают на углах и в местах пересечений. Усиление при помощи свай подходит для бетонных и каменных фундаментов. Данный метод используется в случаях, когда происходит неравномерная деформация сооружений. Применение сборных свай не нуждается в больших габаритах помещений, в работу они включаются сразу же после их вдавливания. Хотя такие сваи требуют высокой трудоемкости в процессе устройства. Это один из недостатков применения данного материала. Недостатком является необходимость во временном котловане, размещенном под фундаментной подошвой.

Рекомендации по усилению

Разгрузка фундаментов и стен

Разгрузка фундаментов и стен: 1 — временное основание, 2- стойка, 3- прогоны, 4- клинья.

Усиление при помощи бетонной обоймы можно проводить только в малоэтажном здании, в котором нет подвалов, а также, если сложенная бутовая безрастворная кладка имеет крупные щели. Благодаря тому, что на такие конструкции нет сильного напряжения, не потребуется применение серьезной земляной работы. Для начала швы очищаются от грунта и раствора и продуваются воздухом.

Усиление фундамента является сложным и трудоемким процессом, поэтому данную работу должны выполнять только квалифицированные специалисты, которые сделают все качественно и профессионально. Необходимо найти специализированную фирму, которая сможет не только качественно выполнить усиление, но и даст гарантию на проведенную работу. Важно учитывать тот факт, что проблемные фундаменты требуют полного комплексного обследования, которое смогут провести профессионалы, ведь любая деформация или разрушение связаны с комплексным воздействием, в которое входит нарушение технологии строительства, изменение свойств грунта и воздействие деятельности человека.

Усиление фундаментов

Усиление: а — простое уширение; б — углубление и уширение фундамента; в -уширение фундамента железобетонными балками; г, д- перенос нагрузки от веса стены на буронабивные (или забивные) сваи, выполненные с двух сторон (г) или с одной стороны (д); е — перенос нагрузки от веса стены на монолитные железобетонные приливы; ж, з — переустройство ленточного фундамента в плитный ниже подошвы (ж) или в уровне подушек со шпоночными связями (з); 1 — стена; 2 -усиливаемый фундамент (материал фундамента на рисунках изображен условно); 3 — поперечная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 4 — выборка паза под шпоночное зацепление; 5 — монолитный бетон; 6 — продольная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 7 — болт; 8 — арматурный каркас (по расчету); 9 -усиливающая монолитная подушка; 10 — усиливающие железобетонные балки; 11 -буронабивные сваи; 12 -монолитные железобетонные приливы (балки); 13 — усиливающая монолитная железобетонная плита.

Ни в коем случае нельзя откладывать решение об усилении или ремонте фундамента, так как в данном случае время будет играть злую шутку. Не устранив в нужный срок трещину, перекос, деформацию и прочее, можно столкнуться в итоге с серьезными проблемами, которые могут привести к разрушению всего здания в сжатые сроки. Решение о ремонте должно быть однозначным, усиление не может быть временным или частичным. Вся работа должна проводиться от начала до конца: начиная с устранения причин возникновения данного дефекта, заканчивая косметической работой.

Наблюдение за развитием трещин

Наблюдение за развитием трещин: 1 — трещина; 2 — маяк (цементный на наружных или алебастровый на внутренних стенах).

Если просто при помощи раствора замазать образовавшуюся трещину, то это не будет считаться правильно проведенным и законченным ремонтом. Нельзя нарушать последовательность и объем проведения обследований. Необходимо собрать достаточное количество сведений, используя технические документы. Важно провести обследование здания как под землей, так и над ней, сделать обследование всей местности, систем водостоков и так далее. По окончании полноценного обследования делается заключение, на основе которого уже можно разработать проект по ремонту и усилению.

Если выполнять ремонт или усиление на глаз, то проблемы можно не устранить, а увеличить их объем. Решая проблемы по улучшению физического состояния, важно в начале провести мероприятия по защите фундамента от влаги: отведение воды от застроенной территории, снижение уровня подземных вод под сооружением. Не нужно экономить на проведении профессионального контроля за усилением и ремонтом фундамента. Процесс создания проекта по усилению намного сложнее, чем проектирование нового фундамента, ведь важно просчитать и ликвидировать все ошибки. Усиление разрешено проводить только после предварительной подготовки и соблюдении всех вышеперечисленных правил.

В случае, если имеются деформации в стенах здания, работу проводят в следующей последовательности: сначала проводится укрепление перекрытий, вывешиваются стены, затем проводится ремонт фундамента, стен и перекрытий. Выполняя контроль качества проведенной работы важно обратить внимание на стыковку старого и вновь выполненного. К примеру, если проводится усиление фундамента с дополнительным бетонированием, то требуется тщательная подготовка старой поверхности, чтобы избежать получения тех же недостатков. Не стоит пренебрегать рекомендациям специалистов по использованию гидроизолирующего и теплоизоляционного материала для фундаментов объектов, находящихся на реконструкции, даже тогда, когда здание не нуждается в этом. Теплоизоляция и гидроизоляция позволяют продлить срок эксплуатации подземных конструкций, а также защитит их.

Важно знать, что не стоит доверять красиво выполненному ремонту. Бывают ситуации, когда к фундаменту нет никаких претензий, а на стенах имеются трещины, которые являются следствием неисправности основания.