Усиление оснований под фундаментами. Найти и обезвредить: усиление фундамента своими руками. Повреждения имеют среднюю степень

Прежде чем приступить к выполнению работ по ремонту и усилению фундаментов , необходимо установить причину повреждения фундаментов и устранить ее. Для выявления причин, вызвавших повреждения фундаментов, а также при их реконструкции проводят сбор сведений по истории здания или сооружения, а также выполняют техническое обследование надземной и подземной частей здания и прилегающей территории. Это особенно актуально для зданий старой постройки.
Сбор сведений по истории здания дает возможность установить дату постройки; первоначальный вид; изменения, которые происходили в процессе эксплуатации (надстройки, пристройки, перепланировка); аварийные состояния. Наличие технической документации значительно сокращает объем дальнейших обследований.

Обследование надземной части здания позволяет установить его фактические размеры, оценить состояние несущих и ограждающих конструкций, определить фактически действующие нагрузки, выявить внешние повреждения, установить, по возможности, причины их возникновения.

Обследование подземной части здания выполняют с целью определения конструкции, размеров и материала фундамента, его прочностных характеристик, глубины заложения, наличия и состояния гидроизоляции, а также типа грунтов в основании. Для этого производят , количество которых зависит от физического состояния здания в целом и его конструкций.

Если при реконструкции или капитальном ремонте здания нагрузки на фундамент не возрастают, то достаточно отрыть два-три шурфа. При наличии деформаций и трещин в стенах шурфы обязательно выполняют в местах предполагаемых повреждений фундамента. Их отрывают на 0,5 м ниже уровня подошвы фундамента. В плане шурф имеет форму прямоугольника, причем большая его сторона длиной 1,5...3 м примыкает к фундаменту. Прочность фундаментов и стен подвала определяют известными неразрушающими методами, например, акустическим, радиометрическим, механическим и т.п.

Осадку здания контролируют инструментально, а раскрытие трещин - с помощью маяков, устанавливаемых поперек трещин на стене здания (рис. 1). Маяки устраивают в виде мостика длиной 250...300, шириной 50...70 и толщиной 15...20 мм. Место, где устраивают маяк, очищают от штукатурки, краски, облицовки. На каждой трещине устанавливается два маяка: один - в месте наибольшего раскрытия, другой - в ее начале. Если в течение 15...20 дней на маяках не появились трещины, то можно считать, что деформации здания стабилизировались. Маяки делают из гипса, можно из металла или стекла.

Обследование прилегающей территории способствует выяснению причин повреждений, таких как неправильный отвод поверхностных вод, наличие вблизи русл старых рек, засыпанных оврагов и т.п. (см. таблицу ниже).

Вид и внешнее проявление деформаций	Причины деформаций
	Слабое основание в средней части здания; просадка просадочных грунтов основания; карстовые пустоты в средней части здания
	Слабое основание под крайней частью здания; просадка грунтов от замачивания; карстовые пустоты;отрывка котлована или траншеи рядом со зданием; сдвиг рядом расположенной подпорной стенки; затопление подвала
	Аналогичные причины, указанные в п.2, но действующие в обеих частях здания; размещение под средней частью крупного включения (валуна, старого фундамента)
	Распор стропильной системы;горизонтальные усилия от растяжек, прикрепленных к зданию; эксцентричная передача нагрузки от перекрытий; динамические нагрузки от оборудования, расположенного в здании; сейсмические подвижки

Работы по переустройству фундаментов могут выполняться по двум направлениям:

• восстановление несущей способности оснований и ее повышение;
• ремонт и усиление фундаментов.

В отдельных случаях эти работы могут выполняться совместно.

Восстановление несущей способности оснований , ее повышение является сложным и дорогостоящим процессом, сущность которого заключается в увеличении плотности и несущей способности грунта основания. Известны различные пути решения поставленной задачи, такие как цементизация, битумизация, силикатизация и т.п.
До начала работ по ремонту и усилению фундаментов должны быть исключены причины, вызывающие его неравномерную осадку или разрушение. Если деформация фундамента вызвала соответствующие деформации стен и перекрытий, то работы выполняют в следующей последовательности:

• укрепление (вывешивание) перекрытий;
• укрепление стен в местах деформаций;
• ремонт и усиление фундаментов;
• ремонт стен;
• ремонт перекрытий.

К основным работам по ремонту и усилению фундаментов относятся:

• усиление оснований и фундаментов;
• уширение подошвы фундаментов;
• увеличение глубины заложения;
• полная или частичная их замена.

Перед началом работ необходимо принять меры по обеспечению устойчивости здания и предохранению конструкций от возможных деформаций, т.е. выполнить частичную или полную разгрузку фундаментов.
Частичную разгрузку выполняют путем установки временных деревянных опор, а также деревянных и металлических подкосов.
Для установки временных деревянных опор (рис. 2) в подвале или на первом этаже на расстоянии 1,5...2 м от стены укладывают опорные подушки, на них размещают опорный брус, на который устанавливают деревянные стойки. По верху стоек укладывают верхний прогон, который крепится к стойкам с помощью скоб. Затем между стойками и нижним опорным брусом забивают клинья, включая тем самым стойки в работу, и нагрузка от перекрытия частично снимается со стен и передается на временные опоры. Опоры на этажах должны устанавливаться строго одна над другой. Для увеличения устойчивости конструкции стойки раскрепляют раскосами.

Полную разгрузку фундаментов осуществляют с помощью металлических балок (рандбалок), заделываемых в кладку стены, а также поперечных металлических или железобетонных балок. Рандбалки (рис. 3, а) устанавливают выше обреза фундамента в заранее пробитые с обеих сторон стены штрабы на постель из цементно-песчаного раствора. Штрабы необходимо пробивать под тычковым рядом кирпичной кладки. Временное закрепление рандбалки в штрабе выполняют клиньями. В поперечном направлении через 1,5...2 м балки стягивают болтами диаметром 20...25 мм. Пространство между временно закрепленной балкой и стеной заполняют цементно-песчаным раствором состава 1:3. Стыки рандбалок по фронту соединяют накладками на электросварке. В этом случае нагрузка передается на соседние участки фундамента.

На поперечные балки стены вывешивают следующим образом (рис. 3, б). В нижней части стены вблизи верхнего обреза фундамента через 2...3 м пробивают сквозные отверстия, в которые заводят поперечные балки. Под каждой поперечной балкой устраивают две опорные подушки на уплотненном основании. Передача нагрузки на опорные подушки осуществляется через продольные балки с помощью клиньев или домкратов. При неудовлетворительном состоянии стены ее предварительно усиливают путем установки рандбалок, которые располагаются выше пробиваемых отверстий.

Ремонт кирпичных и бутовых фундаментов предусматривает выполнение следующих работ:

• расшивка трещин;
• перекладка отдельных участков;
• цементация; устройство обоймы из стального профиля с последующим оштукатуриванием по сетке;
• устройство сжимов с обетонированием;
• замена бутового фундамента на бутобетонный;
• восстановление отмостки; ремонт или устройство гидроизоляции.

Ремонт бетонных и железобетонных фундаментов заключается в устранении волосяных трещин, ремонте или восстановлении отмостки и гидроизоляции.
Способы усиления и реконструкции фундаментов мелкого заложения, применяемые в настоящее время, отличаются большим многообразием и их можно классифицировать в зависимости от конструктивно-технологических способов их выполнения (см. таблицу ниже).
Работы по ремонту и усилению фундаментов сложны, трудоемки и очень ответственны. Их выполняют специализированные бригады по захваткам. Протяженность захваток не должна превышать 2 м, чтобы не повредить смежные участки фундамента и вышележащие конструкции здания или сооружения. Работы обязательно должны производиться по предварительно разработанным и утвержденным технологическим картам в составе проекта производства работ при наличии рабочих чертежей.

Рассмотрим отдельные способы ремонта и усиления фундаментов, обращая внимание на особенности технологии выполнения работ.
При расшивке трещин в кладке вначале с обеих сторон обнажают фундамент до его подошвы. Из кладки удаляют раздробленные и отслоившиеся камни, а трещины расчищают и промывают. Удаленные камни заменяют новыми, которые подбирают по размеру и устанавливают на постель из цементно-песчаного раствора. Трещины заполняют пластичным цементно-песчаным раствором марки 50. После этого восстанавливают гидроизоляцию и выполняют обратную засыпку с послойным трамбованием.

При перекладке отдельных участков фундамента работы выполняют в следующей последовательности:

• Производят полную разгрузку перекладываемого участка фундамента: отрывают его с обеих сторон котлованы (шурфы); разбирают старую кладку и выполняют новую, соблюдая перевязку швов и оставляя штрабы для связи с кладкой на смежных участках.
• Перекладку фундамента выполняют по захваткам длиной не более 2 м в очередности, предусмотренной проектом. Допускается одновременное выполнение работ на захватках, удаленных друг от друга на расстояние не менее 4...6 м. В первую очередь перекладывают участки с наиболее ослабленной кладкой. Работы на соседних захватках производят с технологическим перерывом 7... 10 дней.

При повышении прочности фундамента методом цементации с обеих его сторон в шахматном порядке отрывают шурфы размером 1x1 м с шагом 1...2 м для кладки из валунов. Для бутовых фундаментов отрывают траншеи шириной 1 м. В теле фундамента просверливают отверстия (обычно в швах кладки), в них устанавливают инъекторы с шагом: 1...2 м - для кладки из валунов; 0,2...0,25 м - для кладки из бутового камня. Затем производят нагнетание пластичного цементного раствора под давлением 0,02...0,03 и 0,04...0,05 МПа соответственно для кладки из валунов и бутового камня. Состав цементно-песчаного раствора соответственно 1:1...1:1,5 и 1:1...1:2.
Нагнетание цементного раствора производят до полного насыщения кладки, что сопровождается повышением давления на 15...25%. При наличии подвала инъекторы устанавливают из подвальных помещений. Шаг иньекторов, состав раствора, его расход и величина давления нагнетания принимаются согласно проекта и уточняются пробным нагнетанием.

№ п/п	Метод усиления или реконструкции	Условия применения
1	Усиление фундаментов методом цементации пустот в кладке	При образовании пустот в швах кладки и небольших разрушений материала фундамента; нагрузка на фундамент не увеличивается или увеличивается незначительно
2	Усиление фундаментов при помощи частичной замене кладки фундамента	При средней степени разрушения материала фундамента (нагрузка на фундамент не увеличивается или увеличивается незначительно; при достаточной несущей способности основания)
3	Усиление фундаментов обоймами: без уширения подошвы фундамента; с уширением подошвы фундамента	Без уширения подошвы фундамента - при значительном разрушении материала фундамента (нагрузка на фундамент не увеличивается или увеличивается незначительно; при достаточной несущей способности основания); с уширением подошвы фундамента - при увеличении нагрузки на фундамент и недостаточной несущей способности основания
4	Усиление фундаментов при помощи подведения конструктивных элементов под существующие фундаменты: плит; столбов; стен	Плит - при большой толще слабых грунтов в основании; столбов - при неглубоком залегании несущего слоя грунта; стен - то же, а также в случае увеличения глубины заложения фундамента при устройстве подвалов, при необходимости передачи нагрузки на более прочные грунты
5	Усиление фундаментов подведением новых фундаментов	При коррозионном или ином разрушении фундамента; при необходимости значительного увеличения нагрузок, глубины заложения и изменении конструкций подземной части зданий и сооружений
6	Усиление фундаментов при помощи вдавливаемых свай	при наличии подстилающих прочных грунтов; при невозможности проведения работ непосредственно под подошвой фундамента
7	Усиление фундамента подведением свай под подошву фундамента	В маловлажных грунтах; при небольшой глубине существующего фундамента и невозможности уширения его подошвы
8	Усиление фундамента при помощи пересадки его на выносные сваи	В водонасыщенных грунтах; при относительно большой глубине залегания прочного слоя грунта
9	Усиление фуедамента буронабивными сваями	При значительном увеличении нагрузок и большой толще слабых грунтов в основании; в сложных условиях реконструкции и строительства
10	Усиление фундамента корневидными буро-инъекционными сваями	То же, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства
11	Усиление фундамента конструкциями, возводимыми способом "стена в грунте"	При значительном увеличении нагрузок; в сложных условиях реконструкции подземных частей зданий и сооружений
12	Усиление фундаментов опускными колодцами
13	Усиление фундаментов при помощью передачи части нагрузок на дополнительные фундаменты	При сложных сочетаниях нагрузок и в особых условиях выполнения работ по реконструкции
14	Переустройство столбчатых фундаментов в ленточные и ленточных в плитные	При значительных неравномерных деформациях основания; изменении величины нагрузок и статической схемы работы фундаментов; установке дополнительного оборудования; изменении конструктивной схемы здания или сооружения; необходимости значительного повышения жесткости здания
15	Возвращение просевшего фундамента в первоначальное или горизонтальное положение	При просадке и значительном перекосе (крене) фундаментов для исправления положения эксплуатируемых зданий или сооружений в случае сохранения их устойчивости

При устройстве обоймы из стального профиля с последующим оштукатуриванием по сетке выполняют следующие виды работ:

• на захватке с обеих сторон фундамента отрывают траншеи; фундамент очищают от грязи и промывают водой; производят разметку и устройство сквозных отверстий под стяжные болты.
• на выровненную цементно-песчаным раствором поверхность фундамента устанавливают стальной профиль и стяжные болты. Затем в шахматном порядке на расстоянии 0,5... 1 м друг от друга просверливают отверстия диаметром 37 мм на глубину до середины фундамента, в них устанавливают инъекторы и производят нагнетание цементного раствора состава 1:1 до полного насыщения кладки. Расход раствора предварительно назначается в количестве 20...30% от объема ремонтируемого участка кладки фундамента.
• к стальному профилю приваривают с шагом 500...600 мм арматурные стержни Ø12 мм класса А400. к ним на скрутках прикрепляют сварную сетку из стали А240 Ø4 мм с размером ячейки 100x100 мм и производят оштукатуривание фундамента цементным раствором состава 1:3. Шаг инъекторов, расход раствора и давление нагнетания принимаются согласно проекта и уточняются пробным нагнетанием.

Устройство сжимов с обетонированием выполняют в следующей последовательности:

• обнажают, очищают от грязи и промывают водой верхний обрез фундамента;
• просверливают сквозные отверстия диаметром 22 мм с шагом 1,2... 1,4 м;
• устанавливают с обеих сторон стальные утолки 75x75x3 и соединяют их между собой сжимными болтами Ø20 мм;
• выполняют цементацию кладки фундамента (аналогично, как в ранее описанных способах) и производят с двух сторон обетонирование по всей длине ремонтируемого участка бетоном класса В7,5...В10 для защиты стальных деталей от коррозии.

При реконструкции фундаментов с целью повышения их несущей способности выполняются следующие виды работ:

• усиление фундаментов;
• уширение подошвы фундамента;
• увеличение глубины заложения фундамента;
• полная или частичная замена фундамента.

Усиление фундаментов

Усиление выполняется в основном для фундаментов, выложенных из бутового камня, бутобетонной кладки и кирпича. Причем, основной материал (бутовый камень, кирпич) обладает достаточной прочностью, но сам фундамент ослаблен в результате разрушения раствора, появления трещин и пустот.
Усиление фундаментов выполняют путем цементации или силикатизации кладки, укрепления отдельных камней (кирпичей) кладки и устройством железобетонных обойм.

Цементация кладки производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубки цементно-песчаного раствора состава 1:1...1:2 под давлением 0,2... 1 МПа. В большинстве случаев цементация кладки производится одновременно с цементацией основания.
При подготовке фундамента к инъецированию выполняют его вскрытие (при необходимости), бурение шпуров, установку инъекторов, их соединение с инъекционной установкой и проверку работы смонтированной системы. Шпуры для инъекторов бурят или пробивают перфораторами в шахматном порядке на расстоянии 0.8... 1,2 м друг от друга. Затем устанавливают инъекционные трубки (стальные перфорированные трубы диаметром 50 мм), закрепляя их в теле шпуров с помощью цементно-песчаного раствора. Радиус действия инъекторов составляет 0,6... 1,2 м. Расход цементно-песчаного раствора для инъецирования зависит от степени физического износа фундаментов и плотности материала кладки и ориентировочно составляет 0,2...0.4 от объема усиливаемой кладки фундамента.

При силикатизации нагнетание рабочего раствора по одним и тем же инъекторам выполняют в два этапа: вначале жидкое стекло, а затем хлористый кальций. Технологический перерыв при их нагнетании не должен превышать 6 часов. Жидкое стекло нагнетают до полного насыщения тела фундаментов путем ступенчатого повышения давления от 0,05 до 0,4 МПа. Нагнетание хлористого кальция осуществляется при начальном давлении 0,4 МПа с постепенным его повышением до 0,5 МПа.

Укрепление отдельных камней кладки выполняют при незначительной степени физического износа фундаментов. Камни, которые слабо держатся в кладке фундамента, вынимают; гнездо очищают стальной щеткой от грязи и старого раствора, смачивают водой и заполняют цементно-песчаным раствором. Камни устанавливают обратно в гнезда, втапливая их в раствор с помощью последовательных ударов молотком.

Устройство железобетонных обойм выполняют в тех случаях, когда на отдельных участках фундамента прочность кладки нижележащих слоев меньше прочности вышележащих. Работы выполняют по захваткам длиной 2...2,5 м. Железобетонные обоймы могут устраиваться с одной или с двух сторон. Способы устройства обойм могут быть различны. Рассмотрим некоторые из них.
При устройстве двухсторонней железобетонной обоймы (рис. 4, а) в теле фундамента в шахматном порядке через 1...1,5 м просверливают сквозные поперечные отверстия. Затем с обеих сторон устанавливают арматурные сетки с размерами ячеек от 100x100 до 150x150 мм из арматурной стали диаметром 12...20 мм. Арматурные сетки соединяют между собой арматурными стержнями диаметром 12...20 мм, которые устанавливают в просверленные отверстия. Затем устанавливают опалубку и выполняют бетонирование литой бетонной смесью (осадка конуса более 15 см) класса бетона В10 и более. Бетонирование может выполняться методом послойного торкретирования. Минимальная толщина обоймы - 150 мм.
При устройстве односторонней железобетонной обоймы (рис. 4, б) поперечные арматурные стержни заделывают в ранее просверленные гнезда в теле фундамента на цементно-песчаном растворе. А затем к ним крепят арматурные сетки.
В отдельных случаях армирование железобетонных обойм выполняют одиночными арматурными стержнями. Для этого по всей длине фундамента отрывают траншею глубиной на 1 м выше отметки заложения фундамента. На проектной отметке в теле фундамента с шагом 1,5 м пробивают сквозные отверстия, устанавливают в них на цементно-песчаном растворе поперечные балки из двутавра №18...20. К поперечным балкам в продольном направлении приваривают уголки №75 длиной 500...700 мм или двутавр №18. Затем после углубления траншеи в теле фундамента в шахматном порядке с шагом 80... 120 см сверлят отверстия Ø18...20 мм глубиной 150... 180 мм, в которые забивают отдельные стержни Ø18...20 мм. Устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь с тщательным уплотнением. После набора бетоном требуемой прочности разбирают опалубку и выполняют обратную засыпку пазух с постойным уплотнением.

Увеличить одновременно несущую способность фундамента и основания можем путем устройства буроинъекционных свай . Их применение позволяет производить работы по усилению фундамента без разработки траншей и нарушения структуры грунта в основании.
Сущность способа заключается в устройстве под зданием буроинъекционных (корневидных) свай, которые передают значительную часть нагрузки на более плотные слои грунта (рис. 5). Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, которые позволяют пробуривать скважины диаметром от 80 до 250 мм не только в грунтах основания, но и в теле фундамента.

Устройство буроиньекционных свай выполняется в следующей по-следовательности:

• бурение "лидерной" скважины;
• заполнение ее пластичным цементно-песчаным раствором;
• установка трубы-кондуктора до начала схватывания раствора;
• технологический перерыв для набора раствором требуемой прочности;
• бурение рабочей скважины до проектной отметки под защитой глинистого раствора или обсадной трубы;
• заполнение скважины цементно-песчаным раствором через буровой остов или трубу-инъектор снизу вверх до полного вытеснения глинистого раствора;
• посекционная установка арматурных каркасов;
• опрессовка свай.

При установке арматурных каркасов понижение уровня раствора в скважине не должно превышать более 0,5 м. Для опрессовки сваи на верхнюю часть трубы-кондуктора устанавливают тампон (обтюратор) с манометром и через инъектор нагнетают под давлением цементно-песчаный раствор. При значительном расходе раствора из-за фильт-рации грунта основания делают технологический перерыв в течение 1 суток и опрессовку повторяют.

Выполняют банкетами из бутовой кладки или из монолитного бетона и железобетона, банкетами балочного типа, а также с помощью монолитных и сборных железобетонных подушек.
Устройство банкет из бутовой кладки выполняется крайне редко из-за большой трудоемкости работ. Чаще всего применяют одно- и двусторонние банкеты из монолитного бетона и железобетона. Конструкция банкет зависит от способа их связи с существующим фундаментом и схем передачи нагрузки от сооружения на усиляемый фундамент.
Наибольшее распространение получили банкеты, где передача нагрузки от сооружения осуществляется с помощью опорных балок (рис. 6). Для этого в стене пробивают сквозные отверстия с шагом 1,5...2 м. в которые перпендикулярно к стене устанавливают опорные балки из стального швеллера (двутавра) или железобетона. Нагрузка на банкеты передается через распределительные балки из швеллера или двутавра №16... 18, которые располагают вдоль стены.

• разбирают отмостку (при необходимости) и пол первого этажа;
• устраивают водосборные колодцы, ограждения;
• в пределах захватки (длина 1,5...2 м) отрывают траншею с одной или обеих сторон фундамента;
• очищают боковые поверхности фундамента;
• устраивают основание под банкет из щебня толщиной 50... 100 мм путем втрамбовывания его в грунт;
• в теле фундамента просверливают отверстия (в шахматном порядке через 0,25...0,35 м по высоте 1,2... 1,5 м по длине фундамента) и забивают в них анкерные стержни диаметром 16 мм;
• устанавливают опалубку и бетонируют банкет до отметки низа распределительных балок;
• после набора бетоном требуемой прочности (не менее 70% проектной) устраивают в стене "окна" и устанавливают в них опорные балки;
• монтируют распределительные балки и сваривают их с опорными балками;
• производят добетонирование банкета на высоту распределительных балок и заделку зазоров в "окнах"" для опорных балок. Допускается также и обетонированне опорных балок. Класс бетона - не менее В12,5.

Увеличение площади опирания фундаментов может осуществляться с помощью сборных железобетонных отливов и стальных тяжей (рис. 7).

Работы выполняются в следующей последовательности:

• отрывают с обеих сторон фундамента траншею по захваткам длиной 1,5...2,0 м;
• в теле фундамента сверлят сквозные отверстия;
• монтируют железобетонные отливы;
• устанавливают стальные тяжи;
• с помощью домкратов или клиньев выполняют разжатие отливов в их верхней части;
• укладывают бетонную смесь в зазор между существующим фундаментом и железобетонными отливами. В результате разжатия отливов они поворачиваются внизу во-круг своей нижней оси и дополнительно обжимают грунт основания.

К недостаткам этого способа следует отнести значительный объем земляных работ и большие затраты ручного труда.

При уширении подошвы фундамента путем подводки монолитных или сборных железобетонных плит (рис. 8) из-под него в пределах захватки длиной 1,5...2 м удаляют грунт.
Железобетонные плиты монтируют на подготовленное выровненное основание. Зазор между поверхностью плит и подошвой фундамента зачеканивают жестким цементно-песчаным раствором марки 100.
Процесс устройства монолитной железобетонной подушки менее трудоемок. Для этого на подготовленное основание укладывают арматурные сетки, устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь. Уплотнение бетонной смеси выполняют вибрированием. Для обеспечения надежного контакта укладываемой бетонной смеси с фундаментом бетонирование производят на 100... 150 мм выше отметки его подошвы. Класс бетона В12,5 и более.

Увеличение глубины заложения фундамента

Углубление фундаментов выполняют с применением бутовой (кирпичной) кладки, монолитного бетона и железобетона.

Способ углубления фундаментов с использованием бутовой кладки отличается высокой трудоемкостью и применяется при незначительных нагрузках. В этом случае вначале разгружают фундаменты и при наличии ослабленных участков стен устанавливают рандбалки. Затем на отдельных захватках длиной 1,5...2 м в заранее намеченной очередности отрывают колодцы на проектную глубину с временным креплением стенок, разбирают нижнюю ослабленную часть фундамента (при необходимости) и удаляют грунт, подводя под фундамент временные крепления. Кладку нового фундамента выполняют с перевязкой швов, удаляя крепление снизу вверх. Зазор между верхним обрезом новой кладки и нижним обрезом старого фундамента зачеканивают полусухим цементно-песчаным раствором состава 1:3.

Более эффективным является способ углубления фундаментов с применением монолитного бетона (рис. 9). Как и в предыдущем случае, вначале разгружают фундамент, а затем отрывают шурфы на 0,7...1 м ниже подошвы фундамента, стенки шурфов крепят щитами. У передней стенки устанавливают прочную раму из бруса или круглого леса. Верхняя перекладина рамы должна находиться на 30...50 мм ниже подошвы фундамента. Между подошвой и верхней перекладиной рамы в грунт забивают доски, т.е. устраивают забирку, под защитой которой на проектную глубину отрывают колодец. Затем в колодец укладывают и уплотняют бетонную смесь, оставляя между подошвой фундамента и поверхностью бетона зазор 300...400 мм. После набора бетоном требуемой прочности с помощью домкратов производят обжатие основания новой части фундамента, используя при этом массу существующего здания. После этого бетонируют зазор, укладывая бетонную смесь на 100 мм выше подошвы старого фундамента с целью обеспечения плотного контакта.

Исключить трудоемкие работы по разгрузке фундамента позволяет технология выполнения работ по его углублению и одновременному расширению (рис. 10). На захватке отрывают траншею на глубину заложения фундамента. Затем устраивают подкоп под подошву существующего фундамента по всей длине захватки на половину его ширины. В боковую стенку подкопа забивают горизонтальные поперечные арматурные стержни диаметром 14...18 мм. Нижний ряд стержней устанавливают с шагом 200 мм на 100 мм выше дна траншеи, а верхний ряд - с таким же шагом на 50...70 мм ниже подошвы существующего фундамента. К поперечным стержням приваривают профильные стержни такого же диаметра с шагом 200 мм. В траншее устанавливают щит опалубки на уровне подошвы фундамента и на расстоянии 200 мм от его боковой поверхности. Затем укладывают и уплотняют бетонную смесь, монтируют вертикальную арматурную сетку (размер ячейки 200x200 мм, диаметр вертикальных стержней 14...18 мм, горизонтальных - 6 мм). Арматурную сетку втапливают на 200...250 мм в свежеуложенный слой бетонной смеси, устанавливают опалубку второго яруса, укладывают и уплотняют бетонную смесь. После набора бетоном требуемой прочности опалубку разбирают, выполняют гидроизоляцию и обратную засыпку траншеи. Затем аналогично выполняют работы с противоположной стороны (исключая установку горизонтальных поперечных стержней).

Полная или частичная замена фундамента

При полной или частичной замене фундаментов укрепляют перемычки над проемами, а при необходимости - и стены. Затем отрывают траншеи и разбирают ослабленные участки фундамента на захватках длиной 1...2 м. Разборку начинают с верхних рядов с одновременным раскреплением вышележащих участков стены. При этом оставляют штрабы и уступы для последующей перевязки новой кладки cо старой.
Основание под новый участок фундамента уплотняют путем втрамбовывания в грунт слоя щебня на глубину 50...100 мм. Новую кладку выполняют с перевязкой швов, выполняя также перевязку с соседними участками существующего (неразбираемого) фундамента и новой кладки.
Горизонтальную гидроизоляцию между фундаментом и стеной выполняют по выровненной цементно-песчаным раствором поверхности. Зазор между верхним обрезом нового фундамента и нижней поверхностью стены тщательно зачеканивают полусухим цементно-песчаным раствором (желательно применять саморасширяющие цементы).

Замену фундаментов начинают с наиболее слабых участков и по возможности под теми участками стен, где отсутствуют проемы. Разбивку фундамента на захватки производят с таким расчетом, чтобы между захватками, где одновременно выполняются работы, находилось не менее двух захваток, на которых работы еще не начинались или уже выполнены и кладка (или бетон) набрала требуемую проектную прочность.

Известен способ усиления основания существующих фундаментов железобетонными опускными колодцами (рис. 11). Фундамент в этом случае может иметь в плане любые габариты и конфигурацию. Кроме того, исключается необходимость его разгрузки для ведения работ. Внутренние размеры опускного колодца должны превышать габариты подошвы фундамента на 15...20 см. В плане колодец может иметь форму окружности или прямоугольника с закругленными углами. Его выполняют из монолитного или сборного железобетона на поверхности земли или в котловане, отметка дна которого должна быть выше отметки подошвы фундамента на 20...30 см.
Колодец опускается по мере выемки грунта по наружному периметру его стен, при этом основание под существующим фундаментом сохраняется ненарушенным и заключается в обойму. Для обеспечения достаточной стабильности грунтового ядра внутри опускного колодца грунт необходимо разрабатывать только в сухом состоянии, выполняя при необходимости водопонижение. После погружения колодца траншея засыпается грунтом или песком с тщательным послойным уплотнением.

В особо сложных случаях усиления фундаментов, когда нагрузку необходимо передать на глубоко залегающие прочные грунты, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, применяют вдавливаемые сваи . Различают два способа усиления фундаментов:

• передача нагрузки от фундамента на выносные сваи
• передача нагрузки подведением свай под подошву фундамента.

Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а сваи, подводимые под подошву фундамента - при низком. Расстояние между сваями должно быть не менее трех диаметров.
Головы свай с существующим фундаментом соединяют с помощью ростверков, которые выполняют в виде железобетонных поясов (для ленточных фундаментов) или железобетонных обойм (для столбчатых фундаментов). Для лучшей передачи нагрузки от усиливаемого фундамента на сваи применяют металлические или железобетонные балки, которые пропускают через тело фундамента. Длина свай устанавливается в зависимости от характеристики грунтов, размеров поперечного сечения свай и нагрузок на фундамент.

Выносные сваи выполняются в виде набивных свай или способом вдавливания. При этом способе усиления необходимо обеспечить надежное сопряжение существующего фундамента со сваями. С этой целью в фундаменте или в стене устанавливают в продольных штрабах рандбалки. Кроме того, могут применяться поперечные балки, которые заводят в предварительно пробитые сквозные отверстия. Балки связывают между собой и с выносными сваями с помощью монолитного железобетонного ростверка (рис. 12).

Сваи, подводимые под подошву фундамента , обычно выполняются составными и погружают способом вдавливания (рис. 13). Сваи из металлических труб 237x8 длиной 1 м располагают попарно - с двух сторон фундамента. Для погружения свай применяют домкраты, которые упираются в железобетонные балки, изготовляемые одновременно со сплошным железобетонным поясом, связанные конструктивно со сваями. Железобетонный пояс устраивают на уровне пола первого этажа до начала работ по задавливанию свай. Задавливание свай выполняют одновременно с двух сторон фундамента по всему периметру здания с помощью сварки секций. Для подвески домкрата и равномерного распределения усилий применяют инвентарную металлическую упорную балку, которую крепят параллельно стене здания (с каждой ее стороны) к трем соседним железобетонным балкам. После установки последней секции домкрат и инвентарную балку демонтируют, устанавливают армокаркасы и опалубку оголовка свай. Полость трубчатой сваи заполняют литой бетонной смесью (класс бетона В15) и бетонируют оголовок сваи. Подача бетонной смеси осуществляется через отверстия в железобетонных балках.

При выборе того или иного способа усиления фундаментов необходимо, как правило, рассматривать несколько вариантов. Окончательный выбор осуществляется на основании сравнения по технико-экономическим показателям.

Под луной, как известно, ничего вечного нет. Это касается и фундамента домов. Причины появления перекоса проемов, трещин и даже разрушения самого фундамента могут быть разными: ошибки в проектировании, нарушения технологии строительных работ, внешнее воздействие, проблемные грунты. Но в любом случае его надо срочно укреплять. Проще это сделать владельцу дома, который сам его возводил и знает все особенности. Сложнее будет человеку, который купил уже построенный дом и ему придется разбираться в проблеме «с нуля». Конечно, можно обратиться к специалистам, которые помогут фундамент укрепить, но это можно сделать в том случае, если позволяет ваше финансовое положение.

Как оценить состояние фундамента самостоятельно

Существует «дедовский» способ оценить изменения в состоянии фундамента. Он состоит в том, что при появлении трещин в стенах (в первую очередь, это относится к кирпичным домам), на появившиеся трещины наклеивают «маячки» из бумаги. Наблюдением за этими «маячками» покажет, что в действительности происходит. Порвалась бумага - процесс разрушения продолжается и срочно надо проводить работы по укреплению.

Если «маячки» не порвались в течение длительного времени, непосредственной угрозы нет, фундамент больше не разрушается и можно ограничиться заделыванием трещин цементным раствором.

Возможная профилактика перед работами по укреплению

Прежде чем перейти непосредственно к работам по укреплению проблемного фундамента, стоит предпринять некоторые действия профилактического характера.

Укрепить грунт под ним. Поведение грунта обычно является основной причиной возникновения проблем. Грунт может быть склонен к пучению, что не было учтено при строительстве. Или не была учтена его недостаточная несущая способность, что привело к проседанию грунта под весом дома. Часть таких проблем с грунтом можно снять, устроив площадки и утеплив сам фундамент и почву вокруг него:

Сделать дренажную защиту

• Для этого вырыть вокруг дома кольцевую траншею с глубиной до уровня, где на вашем участке появляются грунтовые воды.
• Траншею соединить рвом с дренажным колодцем. Колодец, сооруженный из колец, желательно расположить за пределами вашего участка.
• Выстелить дно геотекстилем, оставив свободный конец. Геотекстиль должен иметь проницаемость только в одну сторону. Отсыпать слоем щебня, уложить на этот слой дренажную трубу.
• Соединить дренажный колодец магистральной трубой с дренажной трубой, уложенной в траншею. Задать обычный «сантехнический» уклон: 10 мм на 2000 мм трубы.
• Засыпать трубу еще одним слоем щебня и закрыть эту конструкцию свободным концом геотекстиля. Сверху отсыпать траншею дренажной смесью.

Дренаж отведет избыток влаги с участка, что уменьшит деформацию пучения. Как результат, снизится давление грунта и уменьшится негативное воздействие излишней влаги.

Важно ! Обязательно надо дойти до уровня грунтовых вод.

Утеплить фундамент

• Вырыть вокруг дома траншею глубиной порядка 200 мм и шириной 800 мм.
• Дно траншеи отсыпается песком. На слой песка выкладываются плиты экструдированного пенополистирола.
• В траншее монтируется опалубка щитового типа, которая должна выступать над землей на 100-150 мм.
• Затем расстояние между щитом опалубки и стеной армируется сеткой с ячейками 10х10 мм. Для укрепления кирпичного фундамента в кладку забивают штыри и обвязывают армирующий каркас.
• Это пространство заливается бетоном М300 с уклоном в 10-20 мм от фундамента к щиту опалубки.

Такая защита предохраняет грунт в этой зоне от осадков и изменяет глубину промерзания почвы.

Как укрепить ленточный фундамент старого дома

Главное в работе по укреплению старого ленточного фундамента - достижение баланса всех, действующих на него сил. Этого можно добиться увеличением его площади.

Очень важно ! Такая работа должна проводиться поэтапно и сначала только с одной стороны. Нельзя откапывать фундамент сразу с двух сторон и по всему периметру.

Выбирается участок дома длиной до 3000 мм, вдоль которого роется траншея на глубину фундамента дома и с шириной, равной его ширине. В старом фундаменте сверлятся отверстия под арматуру. В траншее монтируется опалубка и каркас из арматуры под новый пояс. Этот каркас обвязывается с установленной в подготовленные отверстия арматурой. Конструкция заливается бетоном. Закапывать этот участок можно только после полного высыхания бетона. Дальше устраивается новая траншея и работа продолжается. После завершения работ по укреплению фундамента с одной стороны (наружной) можно приступать, в случае необходимости, к этим работам с внутренней стороны.

Как укрепить фундамент из кирпича или шлакоблоков

Для решения этой задачи требуется соорудить цельный ленточный пояс из армированного бетона. С этой целью вырывается траншея глубиной подушки старого фундамента. Подушка не должна быть повреждена. Ширина траншеи примерно 500 мм, траншею следует рыть под углом 35°. Старый фундамент (при необходимости, и цоколь) очищается, поврежденные фрагменты удаляются, затем он обрабатывается грунтовкой с глубоким проникновением. После этого в старом фундаменте дома сверлятся отверстия под арматуру в три ряда с шагом 600 мм. К вбитым анкерам горизонтально приваривается арматура, на которую крепится металлическая сетка. Затем в 150 мм от сетки устанавливается опалубка и конструкция заливается бетоном. Засыпка грунтом производится после полного высыхания бетона. В итоге получается цельный ленточный пояс из железобетона.

Как укрепить фундамент деревянного дома

Сначала требуется обследовать существующий фундамент, определит характер повреждений и установить объем необходимых работ. Может потребоваться полный или частичный его ремонт.

Для проведения работ с помощью домкратов поднимают и производят ремонт или усиление существующего фундамента, вплоть до его полной замены. Соблюдать технику безопасности и провести поддомкрачивание дома таким образом, чтобы целостность его конструкции не была нарушена.

Причины, приводящие к необходимости усиления фундаментов

Фундаменты зданий, другие подземные конструкции со временем получают физический износ — результат воздействия на них природных и техногенных факторов. Минеральные материалы, из которых изготовлены фундаменты, выветриваются, обводняются и подвергаются выщелачиванию; деревянные элементы (лежни, ростверки, сваи) разлагаются, происходит коррозия металла арматуры, балок, стальных и чугунных свай.

В кладке фундаментов возникают трещины — результат неравномерной деформации грунтов. Недопустимый износ фундаментов может иметь опасное развитие с аварийными последствиями.

Основания сооружений (т. е. грунты) могут получить деформации (осадки, просадки, провалы) в ходе эксплуатации. Это приводит к износу сооружений, развитию трещин в стенах, кренов и прогибов, иногда к общей потере устойчивости. Факторы износа фундаментов и развития деформаций оснований бывают техногенными и природными.

К техногенным факторам износа относятся: неравномерная осадка оснований — процесс длительного уплотнения грунтов в результате воздействия нагрузки от массы зданий и сооружений. Как показывают наблюдения, осадки зданий развиваются десятками лет. К примеру, гостиница «Россия» в Санкт-Петербурге, законченная строительством в 1961 г., к 1963 г. имела среднюю осадку около 50 см, в последующем развитие осадки продолжалось со скоростью до 0,5 см/год, несущие продольные стены здания получили прогиб, в них развились опасные трещины.

Рис. 1. Осадка здания гостиницы «Россия» в Ленинграде (период наблюдений 1963-1983 гг.). а — план, эпюра осадки наружных стен 10-этажного здания и 2-этажных пристроек; б — поперечный разрез здания и его основания; в — эпюры осадок балок пристройки; I — ленточная глина; 2 — слоистый суглинок; 3 — торф; 4 — осадочные швы; 5 — места наибольших повреждений конструкций; б — точки установки деформационных марок

Подработка территории, т. е. строительство подземных сооружений закрытым способом (метрополитены, тоннельные канализационные коллекторы) так же могут привести к неравномерным осадкам фундаментов.

Например, дворы, улицы, здания и сооружения над перегонными тоннелями метро оседают на 4…6 см в год, над станциями — на 6… 10 см, под наклонными эскалаторными тоннелями — на 30…40 см и более.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод, которое происходит при устройстве дренажей, ливневой и общесплавной канализации. При этом увеличивается толщина зоны аэрации, осушаются и загнивают деревянные элементы (лежни, ростверки, сваи), фундаменты получают большую и неравномерную осадку.

Повышение уровня грунтовых вод, приводящее к «обводнению» оснований; при этом лессовые грунты получают просадку, доуплотняются рыхлые пески, может развиваться химическая суффозия некоторых минералов (гипс и др.), образование местных провалов в результате обрушения сводов карстовых полостей в известняках.

Надстройка зданий, которая увеличивает нагрузки на фундаменты, часто превышающие расчетное сопротивление R основания, что приводило к потере устойчивости фундамента или к осадке, возникали повреждения конструкций, повышался общий износ зданий.

Механическая суффозия грунта, т. е. вынос тонких фракций грунтов фильтрационным потоком в результате работы дренажей, канализации, а также при откопке траншей, строительных котлованов подземных сооружений.

Размыв грунта при прорыве водопровода или труб горячего водоснабжения, который вызывает образование каверн, промоин в грунте в местах ввода коммуникаций в здание, развитие опасных деформаций стен.

Воздействие вибрации на основания и конструкции зданий от влияния транспорта, промышленных установок, строительных механизмов. Вибрации приводят к уплотнению песков или разжижению водонасыщенного грунта и потере устойчивости основания.

Рост культурного слоя в городах — неуправляемый процесс накопления насыпных грунтов на территории городов и промышленных зон. В Санкт-Петербурге толщина культурного слоя достигает местами 3…6 м. В первые десятилетия существования города власти поощряли меры по подъему территорий, как средство борьбы с наводнениями. В XX в. территория города была расширена за счет подъема намывом прибрежных районов. Образовались свалки городского мусора, отходов промышленности. В результате кирпичная кладка стен, сводов, обладающая капиллярностью, обводнялась, теряла прочность, в зданиях возникала сырость.

К природным факторам износа относятся:

Рис. 2. Типичные ситуации, приводящие к опасному развитию деформаций оснований зданий и сооружений- а — строительство зданий в несколько очередей; б — фундаменты под новое массивное оборудование; в — строительство новых домов на месте снесенных, г — строительство новых зданий возле существующих; д — то же, но существующее здание на сваях; е — легкие пристройки массивных зданий: ж — образование осадочной воронки вокруг зданий, деформации от-мосток, дорог, коммуникаций, з — планировка подсыпкой участков возле ранее построенных зданий; и — встречный крен близко расположенных зданий; к — дополнительная осадка при надстройке; i — осадка основания металлического резервуара; м — осадка склада сыпучих материалов; 1 — эпюры осадок; 2 — эпюры дополнительных осадок; 3 — граница зоны уплотнения грунтов, 4 — осадочный шов; 5 -места возникновения повреждений конструкций: б — фундаменты; 7 — отмостка: 8- трубопровод; 9 — поверхность осадочной воронки; 10 — грунт подсыпки

Здания и сооружения со временем ветшают, получают моральный и физический износ, заменяются новыми. Известно, что в Нью-Йорке, на острове Манхеттен, были построены, а затем снесены и заменены новыми несколько «поколений» небоскребов. При реконструкции центра Парижа, Лондона, Брюсселя, других старинных городов сносились тысячи древних построек. В то же время многие города или отдельные районы городов объявлены ЮНЭСКО «историческими», к примеру Бремен и Любек в Германии, Гент и Брюгге в Бельгии, Дельфт в Нидерландах, многие города Италии, прежде всего Венеция, города «Золотого кольца» в России (Ростов Великий, Переяславль-Залесский, Углич, Суздаль, Владимир). Сотнями лет сохраняются некоторые исторические и архитектурные памятники, такие как собор Св. Софии в Киеве, Успенский собор на территории Московского Кремля, мечети и минареты в Самарканде и Стамбуле, пирамиды в Египте и тысячи других ценнейших строений. Очевидно, что сохранение старинных построек возможно посредством регулярных ремонтов, подновления отдельных элементов конструкций, включая и фундаменты.

В принципе, фундаменты, т. е. конструкции, расположенные в толще грунтов, защищены от прямых атмосферных и иных воздействий внешней среды. Они могут сохраняться веками даже после полного исчезновения надземной части зданий. Однако в определенных условиях фундаменты получают недопустимый износ, а грунты оснований — опасное развитие деформаций. В этих случаях в стенах зданий появляются трещины, постройки могут получать крен (например, Пизанская башня, Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге), прогиб, перекос, что может приводить к обрушению здания в целом или его отдельной части. В этих случаях возникает особая проблема — усиления фундаментов и оснований.

Актуальность этой проблемы стала очевидной в последние десятилетия, когда человечество стало бережно относиться к архитектурному наследию, поскольку города стареют, эксплуатируемые здания подвергаются капитальному ремонту и реконструкции. Важное место в этом направлении строительства занимают геотехнические проблемы — технология усиления и реконструкции оснований и фундаментов.

Конструкции и материалы фундаментов старинных зданий . Фундаменты зданий, построенных в XIX в. и ранее, в наше время часто требуют усиления. Фундаменты таких домов были выполнены из местных каменных материалов на известняковом растворе, часто включали деревянные элементы — бревна-лежни, иногда массивная кладка выполнялась поверх забитых в грунт деревянных свай.

На рис. 3 приведены разрезы фундаментов старинных зданий в Санкт-Петербурге, по данным многочисленных вскрытий и обследований, выполненных сотрудниками СПбГАСУ в разные годы в связи с разработкой проектов реконструкции зданий.

Рис. 3. Поперечные разрезы типичных ленточных (а, б. в, г, д. е. и) и плитных (ж. з) фундаментов стен домов, построенных в XVIII-XIX вв. в центре Санкт-Петербурга (по данным обследований, выполненных специалистами СПбГАСУ): 1 — кирпичная кладка: 2 — кладка из булыжника; 3 — кладка из колотых валунов: 4 — деревянные сваи: 5 — кладка из известнякового камня; б — лежни, ростверк; 7 — пол подвала: 8 — поверхность двора (улицы); 9 — бетон на битом кирпиче

Проектирование усиления фундаментов основано на общих принципах проектирования по предельным состояниям с анализом вариантов.

На практике требуется рассматривать следующие основные случаи необходимости усиления фундаментов:

а) при опасном износе фундаментов, развитии деформаций грунтов. В этом случае требуется выполнить усиление фундаментов зданий и сооружений, закрепление грунтов основания. Такая проблема возникает при разработке проектов реновации памятников архитектуры и опасном развитии повреждения конструкций заселенных домов, грозящих аварией;

б) при увеличении нагрузки на фундаменты и основание в целях осуществления надстройки зданий, замены оборудования на более массивное;

в) при увеличении глубины подвалов и других подземных объемов зданий;

г) при проектировании строительства на соседних участках. В таком случае может потребоваться превентивное закрепление основания в целях уменьшения дополнительной осадки.

Проектирование усиления фундаментов предваряется работами по обследованию технического состояния надземных конструкций, фундаментов зданий, а также инженерно-геологическими изысканиями и опытными работами. В исторических архивах чертежи фундаментов обычно отсутствуют.

Такие проекты в XIX в. и ранее не разрабатывали, выбор типа фундаментов, их формы, материала, глубины заложения и других параметров был прерогативой подрядчика, который опирался как на многолетнюю, часто сугубо местную традицию, вековой опыт, так и на общие указания государственных документов («Устав строительной Российской империи» и др.).

Поэтому исходная информация о фундаментах, средствах гидроизоляции подземных объемов здания, грунтах несущего слоя и обратных засыпок пазух фундаментов может быть получена посредством откопки шурфов с одной или двух сторон до подошвы фундаментов. Иногда приходится откапывать достаточно глубокие шурфы — до 3…4 м.

Вскрыв фундамент, обследователь делает обмеры, на основе которых выполняет чертежи (разрез и вид фундамента), устанавливает вид материала и раствора, отбирает образцы материалов и грунта из-под подошвы, которые исследует в лаборатории.

Наилучшие результаты можно получить, выбуривая из тела фундаментов цилиндрические образцы (керн), которые могут быть испытаны в лаборатории на прочность.

Бурение позволяет выявить наличие деревянных или иных свай, ростверков, установить положение их острия, не прибегая в откопке шурфов большой глубины.

Признаками недопустимых (опасных) деформаций оснований зданий являются характерные трещины в стенах (простенках, межоконных перемычках, кирпичных сводах и арках межэтажных перекрытий и др.), искажение формы коробки здания, которое устанавливается высотной съемкой цоколя или обреза фундамента (по ее результатам можно выявить прогибы, крены, перекосы стен), отклонение стен от вертикали, сдвиги перекрытий, перекосы лестничных маршей и ряд других признаков.

Усиление оснований и фундаментов рационально совмещать с капитальным ремонтом зданий. Иногда эти работы требуется выполнять и в заселенных домах или эксплуатируемых общественных зданиях. Строительная практика знает немало случаев, когда после усиления основания здание или его блок выправляли посредством домкратов или, наоборот, опускали, создавая с помощью бурения пустоты в несущем слое основания, которые приводили к управляемой осадке.

Особо ответственным и сложным является вопрос о возможности и условиях надстройки здания одним или несколькими этажами, поскольку при этом требуется установить:

• достаточна ли прочность тела фундамента;
  
• не потеряет ли несущий слой основания устойчивость от дополнительной нагрузки;
  
• допустима ли осадка, которая возникнет в результате надстройки.

На этой основе выносится решение о необходимости усиления основания и фундамента, разрабатывается проект реконструкции фундамента и основания, определяется технология работ.

Расчет усиления фундамента и основания здания и сооружения

Первым шагом разработки проекта усиления основания является сбор нагрузок, передаваемых от наземной части здания по обрезу фундамента. Основой решения этой задачи являются обмерные чертежи, которые выполняются в ходе обследования здания. Оригинальные чертежи здания, если таковые удается отыскать в архивах, имеют вспомогательное значение, поскольку старые здания обычно подвергались перестройкам, включающим надстройку одним или несколькими этажами.

Сбор нагрузок выполняется обычным методом. При этом используются обмерные чертежи надфундаментных конструкций и результаты обмеров фундаментов несущих стен и колонн зданий, вскрытых шурфами.

Использование материалов инженерно-геологических изысканий, имеющихся в архивах или проводимых специально, не всегда приводит к удовлетворительным результатам, поскольку не учитывается фактор уплотнения грунтов основания под многолетним воздействием массы здания.

Более точные данные могут быть получены по результатам испытаний грунтов с использованием двух методов:

1) образцы-монолиты грунтов отбираются в шурфах из-под подошвы фундаментов, испытываются в лаборатории на компрессию и на сдвиг.

2) по данным ручного динамического зондирования грунта.

Первый метод приемлем, если несущий слой основания представлен связными грунтами, второй, — когда под фундаментами залегают пески.

Примером реализации первого метода может служить проект надстройки двумя этажами крупнопанельного пятиэтажного дома, построенного в 1961 г. Для определения величины расчетного сопротивления основания были использованы данные изысканий 1961 г. и результаты испытаний образцов грунтов, отобранных под подошвой фундаментов несущей стены, выполненные в 1998 г.

Из результатов сравнения следовало, что грунт получил существенное уплотнение и упрочнение, консистенция изменилась от текучей на тугопластичную, угол внутреннего трения увеличился с 6 до 24 градусов и т. д. В результате было установлено, что расчетное сопротивление основания до строительства R ol составляло 270 кН/м 2 , после 28 лет эксплуатации здания R m =383 кН/м 2 , существующее давление по подошве фундаментов составляет 150 кН/м 2 , а после надстройки двумя этажами оно возрастет до 200 кН/м 2 . Следовательно, основание здания имеет значительный запас и надстройка двумя этажами без усиления фундаментов возможна. Установлено также, что основание имело двукратный запас уже на стадии строительства здания, а дополнительная осадка от надстройки не превысит 3 см.

Второй способ, основанный на результатах ручного динамического зондирования грунта, требует применения стандартного конического зонда, который закрепляется на жесткой штанге и погружается в грунт ударами груза определенной массы.

Показателем сопротивления грунта служит число ударов, обеспечивающих погружение зонда в грунт на 10 см (на «залог»). По величине «залога» определяется «условное динамическое сопротивление грунта», а по несущей способности — показатели механических свойств (ф, с, Е). Полученные данные используются для определения фактического расчетного сопротивления основания и дополнительной осадки (от надстройки).

Необходимость усиления фундаментов часто диктуется фактическим техническим состоянием фундаментов, признаками которого являются:

• наличие разложенной древесины лежней, ростверков или свай;
  
• низкое качество строительного камня (известняк, кирпич);
  
• низкое качество или отсутствие кладочного раствора;
  
• наличие трещин в кладке фундаментов, которые прослеживаются обычно в кладке стен;
  
• смещения и вывалы кладки над проемами, выполненными для прокладки коммуникаций;
  
• провалы и каверны в несущем слое основания — результат размыва грунта, микробного разложения древесины бревен и т. п.;
  
• наличие слоев и линз торфа под подошвой фундаментов — результат неполной выторфовки.

Обычно перечисленные дефекты выявляются при обследовании стен, перекрытий, лестничных клеток здания, которые имеют очевидные дефекты — трещины, сдвиги массивов кладки, перекрытий, лестничных маршей.

Защита фундаментов от выветривания

Это мероприятие выполняется при физическом и химическом выветривании материала фундаментов, когда процессами выветривания кладка затронута неглубоко и нет сквозных трещин в фундаментах. Обычно это бывает, если фундаменты выполнены из бутовой или кирпичной кладки, обладающей невысокой прочностью и водостойкостью. Химическое выветривание может происходить при недостаточной стойкости цемента или заполнителя против агрессивных свойств среды.

При восстановлении поверхности фундаментов применяют оштукатуривание цементным раствором (торкретирование) по подготовленной (зачищенной) боковой поверхности фундаментов или оштукатуривание по металлической сетке, укрепленной на боковой их поверхности. Если процессы выветривания захватили фундамент на всю толщу, необходимо либо зацементировать кладку, укрепив тем самым существующий фундамент, либо выполнить обойму, восстановив несущие функции фундамента.

Цементация фундамента выполняется путем бурения с поверхности и из первого или подвального этажа в кладке фундамента скважин и нагнетания в них цементного раствора. Скважины бурят перфораторами или электродрелью диаметром 20-30 мм на расстоянии 50 см одна от другой, на глубину примерно 2/3 толщины фундамента. В скважины вставляют трубки диаметром 20-25 мм, через которые нагнетают цементный раствор. Трубки в устьях скважин заделывают густым раствором на глубину 10 см. Давление нагнетания 0,2-0,6 МПа. После пробных нагнетаний следует откопать опытные участки, проверить результаты и уточнить технологию работ, состав работ и пр.

В тех случаях, когда из-за выветривания и разрушения кладки фундаментов образовались трещины в надфундаментной части здания или сооружения, простое заполнение открытых трещин цементным раствором может быть недостаточным. Тогда рекомендуется повысить прочность здания или сооружения другими конструктивными мероприятиями.

Повышение прочности и уширение фундамента

Традиционные способы усиления фундаментов заключались, преимущественно, в увеличении ширины подошвы фундаментов, т. е. обеспечивают уменьшение удельного давления на грунт.

Кроме того, выполнялось углубление подошвы фундамента, чтобы обеспечить опирание на подстилающий плотный грунт, замену сгнивших деревянных элементов минеральным материалом. Это становилось возможным при углублении подвалов. Фундамент уширяли «прикладом» строительного камня на растворе с двух или с одной стороны; новая кладка придавала уширенному фундаменту призматическую или трапецеидальную форму.

Удачный пример таких работ — реконструкция финской церкви Св. Марии в Санкт-Петербурге в 1999-2001 гг. Главная проблема состояла в том, что под фундаментами несущих стен и внутренних колонн (столбов) был уложен сплошной ряд деревянных лежней, сгнивших на полсечения, поэтому в стенах и кирпичных сводах здания развились трещины. При больших затратах на реконструкцию здания было решено выполнить полное изъятие древесины с заменой на железобетонные подушки (рис. 5).

Рис. 4. Примеры традиционных способов усиления фундаментов: а — «прикладом» из природного камня; б — банкетом из бетона; в — железобетонной обоймой: 1 — бутовая кладка; 2 — кирпичная стена: 3 — «приклад» из камня: 4 — уширение стены (кирпич): 5 — металлические штыри-анкеры; 6 — бетон: 7 — стальная арматура
Рис. 5. Реконструкция фундаментов и надземного объема финской церкви Св. Марии в Санкт-Петербурге. Поперечный разрез фундаментов, подвала и надземного объема (технологическая схема)

Реконструкция фундаментов наружных стен выполнялась захватками из двусторонних шурфов. Водопонижение осуществлялось из скважин-колодцев, которые были устроены в подвале здания. Уширение отдельных фундаментов (столбов) под внутренние колонны выполнить было сложнее, поскольку глубина заложения этих фундаментов была недостаточной, и требовалось не только уширить, но и углубить подошву фундаментов. В этих случаях фундаменты временно «вывешивались» с помощью металлических балок, под концы которых подкладывали брусья, между ними забивали клинья. Они обеспечивали обжатие системы «колонна — свод». После передачи нагрузки от колонны на временные опоры фундаменты подкапывали, углубляли до нужной величины (обычно до 1 м), образовавшуюся полость закладывали литой бетонной смесью. Наблюдения показали, что осадка стен была не более 2…4 см, колонн 1…3 см. Это привело к образованию незначительных трещин, которые были ликвидированы напорной инъекцией цементных растворов.

Усиление фундаментов домов, попавших в зону подработки при строительстве метрополитена, обычно осуществляется подведением под поврежденное здание сплошных фундаментных плит. Эти плиты выполняются из железобетона, имеют размеры секций подвалов здания. Плиты заделывают в штробы, которые вырубают в стенах подвалов, на уровне существующих полов. Такие плиты работают совместно с существующими фундаментами, повышают общую устойчивость основания за счет уменьшения удельного давления на грунт и повышения общей жесткости зданий.

Рассмотренные традиционные технологии было нетрудно выполнить в сухих грунтах, но весьма проблематично в грунтах водонасыщенных, ниже уровня грунтовых вод. В этих случаях «приклад» к существующему фундаменту обычно вели выше уровня его подошвы и выше уровня грунтовых вод. Такое усиление было недостаточно эффективным (см. рис. 4, а).

Работы по усилению фундаментов традиционными способами были трудоемкими, отнимали много времени и средств, имели ряд недостатков. Так, «приклад» и новые плиты опирались на необжатый грунт, который включался в работу только после развития некоторой осадки, что могло вызывать дальнейшее развитие деформаций здания. По указанным причинам часто старались избежать дорогостоящего и трудоемкого процесса усиления фундаментов, предпочитая разбирать здание и строить на его месте новое.

При реконструкции производства или здания, когда существенно возрастают нагрузки на фундамент, а также когда в результате неравномерных осадок появляются трещины в здании и фундаменте, рекомендуется усилить фундамент, выполнением обойм из бетона или железобетона. В старом фундаменте, а иногда и в цокольной части стен устраивают штрабы, бурят шпуры, в которые устанавливают закладные детали (балки, арматуру), обеспечивающие совместную работу старых фундаментов и обойм. Кроме того, в обоймах устанавливают арматуру, рассчитанную на обеспечение прочности стен в продольном направлении. Этим способом достигается также развитие опорной площади фундаментов, т.е. снижается давление на основание, а следовательно, уменьшаются осадки здания.

Для обеспечения совместной работы обоймы и фундамента из рваного бутового камня на слабом цементном растворе обойму выполняют в траншеях. В отверстия, просверленные перфораторами или пробитые в старом фундаменте, вставляют стяжки. Сцепление бетона с бутовой кладкой обусловливается неровной боковой поверхностью кладки, очищенной от грунта, промытой и продутой сжатым воздухом.

На рис. 7 показано усиление бетонного или из гладкой каменной или кирпичной кладки фундамента с одновременным увеличением опорной площадки, также с выполнением обоймы. Размер шпонок по высоте принимается исходя из обеспечения передачи поперечных усилий от обоймы существующему фундаменту. Желательно выполнять обойму с применением расширяющегося цемента. При необходимости в обойму вставляется продольная арматура, например при наличии трещин в фундаменте, лишающих фундамент необходимой жесткости.

Если требуется расширить фундамент с обжатием основания под полосами расширения или выправить фундамент и стену, то рекомендуется следующая технология (рис. 8): в траншеях устраивают из сборных блоков или из монолитного бетона банкетки на утрамбованной щебеночной подготовке; пробивают отверстия сквозь фундамент и штрабы вдоль фундамента; устанавливают в отверстия металлические балки; вдоль фундамента бетонируют железобетонные балки или устанавливают металлические; домкратами обжимают основание под банкетками и, если требуется, выравнивают фундамент и стену; между домкратами устраивают бетонное заполнение или подкладки; вынимают домкраты и омоноличивают конструкцию.

Рис. 6. Увеличение площади подошвы бутового фундамента: 1 - бетонная обойма; 2 - металлическая стяжка; 3 - стена; 4 - существующий ослабленный фундамент; 5 - щебень, втрамбованный в грунт	Рис. 7. Увеличение площади подошвы кирпичного или бетонного фундамента: 1 - железобетонная обойма; 2 - шпонки; 3 - продольная арматура

В аналогичной ситуации удобно применять домкраты Фрейсине, представляющие собой плоские плиты из двух сваренных по контуру стальных листов толщиной 1-2 мм. По периметру такой полой плиты выполняют полый валик диаметром до 80 мм. В домкраты нагнетают твердеющую жидкую смесь, например цементный раствор или эпоксидную смолу, которые после обжатия грунта основания сохраняют напряженное состояние за счет затвердевания (рис. 9).

Рис. 8. Расширение и выправление деформаций фундамента: 1 - существующий фундамент; 2 - бетонная банкетка; 3 - продольная железобетонная балка; 4 - поперечная металлическая балка; 5 - домкрат; 6 - щебень, втрамбованный в грунт; 7 - бетонное заполнение	Рис. 9. Расширение фундамента с применением плоских домкратов: 1 - плоский домкрат Фрейсине; 2 - железобетонная конструкция уширения; 3 - существующий фундамент; 4 - нагнетательная трубка

Конструкция таких домкратов очень проста и их можно изготовлять в мастерской по мере надобности. Форма домкратов в плане может быть квадратной, прямоугольной, круглой. Контроль за обжатием можно вести по манометру.

Необходимая площадь опорной поверхности деревянных клеток, банкеток, временных подкладок под домкратами определяется исходя из повышенных нагрузок на грунт во время вывешивания надземных конструкций. Эти временные нагрузки на насыпной уплотненный грунт принимаются до 500 кН/м 2 , на глинистый ненарушенный тугопластичный грунт - до 1000 кН/м 2 , на песчаный грунт - до 2000 кН/м 2 .

Пример увеличения опорной площади отдельно стоящего железобетонного фундамента показан на рис. 10.

Подведение свай

Современные способы усиления фундаментов и оснований базируются на двух принципах: «пересадке» здания на сваи и закреплении грунтов оснований инъекцией в грунт строительных растворов. Кроме того, эти работы обычно включают меры по усилению кладки фундаментов.

При наличии в геологическом разрезе основания прочного слоя, пригодного для опирания на него свай, в проектах усиления фундаментов следует рассматривать вариант подведения свай под существующие фундаменты (рис. 11 и 12).

Рис. 11. Подведение под фундамент буронабивных свай: 1 - свая; 2 - ростверк; 3 - домкрат, удаляемый перед обетонированием; 4 - надставки; 5 - балка; 6 - обетонирование; 7 - существующий фундамент; 8 - штрабы	Рис. 12. Сопряжение фундаментов существующего здания и пристройки: 1 - буронабивная свая; 2 - ростверк для пристройки; 3 - сетка, объединяющая ростверки; 4 - вырубаемый слой бетона; 5 - обнажаемая арматура существующего ростверка; 6 - существующий ростверк; 7 - забивная свая; 8 - поддерживающий консольный выступ

Сваи, применяемые при усилении фундаментов, существенно отличаются от свай, применяемых в обычных условиях. При усилении фундаментов используют буровые сваи, буроинъекционные, сваи вдавливания. Отличительной особенностью свайных технологий является необходимость применения малогабаритной техники, приспособленной для работы в низких помещениях (в подвалах, первых
этажах зданий).

Рис. 13. Варианты конструктивных решений «пересадки» усиливаемых фундаментов на вертикальные сваи: а — с поперечными распределительными балками: б — с продольными: в — сечение по 1- I; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — стена; 3 — сваи: 4 — балка поперечная; 5 — балка продольная, заделанная в штробе

Подведение свай вблизи стены чрезвычайно затрудняет работу. Для выполнения буронабивных свай необходимо, чтобы минимальное расстояние от свай до стены составляло не менее 2,5 м.

При этом поперечные балки получаются громоздкими, что осложняет их монтаж и вызывает большие расходы металла. Кроме того, бурение крупных скважин сопровождается сотрясением, а часто и увлажнением грунта, что может повлечь дополнительные осадки здания под нагрузкой.

Вертикальные (буровые, вдавливаемые) сваи располагают вдоль края усиливаемого фундамента в ряд, их объединяют монолитной железобетонной балкой, которую заделывают в штробы, выполненные в теле фундамента, или закрепляют анкерными устройствами. При двусторонней постановке вертикальных свай их объединяют попарно балками, которые пропускают через отверстия в старых фундаментах.

Внутри здания работы еще более осложняются из-за стесненности пространства и недопустимости нарушения технологических процессов предприятия, поэтому приходится иногда применять такие конструкции усиления, в которых стена подвешивается на консольные балки, и часть буронабивных свай работает на увеличенную нагрузку по сравнению с нагрузкой на существующие фундаменты.

Рис. 14. Усиление фундамента буронабивными сваями, расположенными снаружи здания: 1 - буронабивные сваи; 2 - анкеры; 3 - балка; 4 - фундамент здания; 5 - замоноличиваемая заделка балки

Зачастую забивка свай и бурение недопустимы по грунтовым условиям, по состоянию здания или по требованиям, исключающим шумы и вибрации. В этом случае применяются вдавливаемые сваи. Расположение свай может быть ближе к стене и даже под существующим фундаментом. Для этого надо сначала укрепить фундамент, а иногда укрепить и стену, затем, отрывая последовательно шурфы под фундаментом (на 1,8-2 м глубже их подошвы), подводить и вдавливать в грунт отрезки металлических труб, свариваемых одна с другой и заполняемых бетоном. Вдавливание производится домкратом. Иногда такие сваи вдавливают на глубину 25 м. Преимуществом этих свай является возможность определить их несущую способность в процессе производства работ.

За рубежом применяют вдавливаемые сваи из сборных железобетонных элементов длиной до 100 см - сваи Мега. Площадь сечения свай 20×20 и 30×30 см. Внутри свай имеется сквозное отверстие. Допустимая нагрузка: 400 кН на сваи 30×30 см и 200 кН на 20×20 см. Расстояние между сваями принимается 1,3-2 м.

Устройство буронабивных и вдавливаемых свай требует соединения этих свай со старым фундаментом, что выполняется либо с помощью металлоконструкций (см. рис. 6 и 8), вставляемых в проемы и штрабы фундамента, либо с помощью железобетонных обойм (см. рис. 7).

Длина свай усиления назначается в соответствии с геологическим разрезом основания так, чтобы пята свай достигала плотного грунта. Обычно длина свай изменяется от 3 до 20 м. Диаметр свай назначают в зависимости от применяемого оборудования, длины сваи, материала и других факторов; обычно он варьируется в пределах от 80 до 250 мм. Сваи рассчитывают по несущей способности и на продольный изгиб. Число свай и шаг свай в рядах назначают в зависимости от того, какую часть нагрузки от несущих стен и колонн требуется передать на сваи, полагая при этом, что часть нагрузки передается на основание существующими фундаментами.

Допустим, здание требуется надстроить, увеличив нагрузку по обрезу фундаментов несущих стен р на 10 %, несущая способность основания исчерпана, т. е. р = R (R -расчетное сопротивление основания). Следовательно, вся нагрузка от надстройки должна быть воспринята сваями.

Усиление фундаментов и основания при надстройке зданий Надстройка зданий широко практикуется и рассматривается как средство получения полезной площади с наименьшими затратами. К примеру, в дореволюционное время в Санкт-Петербурге при перемене владельца здания часто выполнялась реконструкция, менялась планировка, осуществлялась надстройка здания, изменялся облик фасада. Изучение исторических материалов показало, что надстройки выполнялись несколько раз и, допустим, одноэтажный дом превращался в двух- или трехэтажный.

Очевидно, что решение о возможности надстройки здания во многом определяется техническим состоянием фундаментов: устойчивостью основания и величиной дополнительной осадки. Еще в довоенное время в Ленинграде было принято правило, допускающее увеличение нагрузки на существующие фундаменты без усиления на 25…30 % от существующей нагрузки, что допускало надстройку на один этаж без поверочных расчетов основания.

Методы инъекционного закрепления системы «основание-фундамент»

Буроинъекционные сваи отличаются от буровых тем, что в ствол скважины строительный раствор (обычно мелкозернистый пескобетон) подается под давлением от 1 до 3 МПа. Эта операция называется «опрессовкой» скважин, при этом грунт, окружающий сваю уплотняется, и фактический размер сваи получается большим, чем номинальный диаметр скважины, на 5… 10 %. Бурение скважин осуществляют разными методами: «проходными» шнеками, с обсадными трубами или с промывкой скважин буровым глинистым раствором. Наклонные сваи пробуривают через кладку фундамента и грунт основания до слоя достаточно плотного грунта. Эти сваи можно выполнять с двух сторон, с одной стороны (под разными углами), с уровня улицы, с пола подвала, с перекрытий над подвальным этажом.

Рис. 15. Конструктивные решения пересадки фундаментов на буроинъекцион-ные сваи: а, в — односторонняя постановка сваи; б, г — двусторонняя постановка свай; а, б — устройство свай с пола первого этажа здания; в, г — устройство свай в подвале; I — фундаменты; 2 — стена; 3 — перекрытие; 4 — лежни (бревна); 5 — буроинъекционные сваи

Метод инъекционного закрепления состоит в том, что грунт насыщают строительными растворами, которые заполняют поры, придают грунтам повышенные механические свойства и образуют замкнутые объемы. Растворы, нагнетаемые в грунт, заполняют полости или зоны ослабленного (разрыхленного) грунта, компенсируют объем древесины лежней, свай и ростверков, утраченный при гниении. С течением времени растворы отверждаются, при этом достигается уширение подошвы фундаментов и увеличение глубины заложения подошвы, т. е. обеспечивается повышение несущей способности основания и уменьшение его деформируемости.

Использование струйной технологии Ее суть состоит в том, что высоконапорная струя позволяет перемешивать грунт с цементным раствором и получать новый материал — цементогрунт, обладающий достаточно высокими механическими свойствами.

Рис. 16. Инъекционное закрепление: а — кладки: б — грунта несущего слоя (здание Нового Эрмитажа. Реализованный проект, 2001 г.): 1 — фундамент: 2 — кирпичная стена: 3 — инъекционная скважина; 4 — полусгнившие лежни; 5 — массив закрепленного грунта; б — подвал	Рис. 17. Высоконапорная инъекция «джет граут» — технологическая схема: а — бурение скважины: б — начало струйного нагнетания; в — объем закрепленного грунта (завершение работы)

Рис. 18. Использование технологии «джет граут» для пересадки фундаментов стен на закрепленный грунт и образования подпорной стены подземного гаража; 1 — стена дома: 2 — бутовый фундамент; 3 — массив закрепленного грунта под фундаментом; 4 — массив закрепленного грунта возле фундамента (подпорная стенка подземного объема); 5 — котлован; 6 — подвал существующего дома: 7 — водоупор

В последнее время начинают применяться для укрепления фундаментов буроинъекционные сваи, называемые также корневидными. Для устройства этих свай нет необходимости выполнять большие земляные работы, пробивать вручную проемы и штрабы в старых фундаментах, зачищать боковую поверхность для сцепления нового бетона с материалом старого фундамента, расходовать стальной прокат.

С поверхности земли и с уровня пола первого этажа или подвала бурят вертикально и наклонно через существующий фундамент скважины до опирания на прочный грунт. Диаметр скважины обычно составляет 100-250 мм. Этот вид укрепления фундаментов наиболее индустриален.

Корневидные сваи особенно целесообразно применять для усиления старых фундаментов при реконструкции здания с увеличением нагрузок на фундамент, а также при опасности нарушения естественного основания глубокими выемками или подземными выработками возле здания. Известны примеры закрепления старых фундаментов зданий в тех случаях, когда рядом строится новое здание, под нагрузкой которого возможны деформации основания под старым зданием. В отличие от буронабивных свай, корневидные сваи бурят с помощью станков с малыми габаритами и массой, не нарушающими фундамент и грунт основания.

Рис. 19. Усиление фундаментов корневидными сваями: а - висячими; б - усиление фундамента сваями-стойками; 1 - буроинъекционные (корневидные) сваи; 2 - фундамент; 3 - слабый грунт; 4 - прочный грунт

Технологическая линия по бурению скважин и устройств буроинъекционных свай состоит из буровых станков СБА-500, растворонасосов СО-48 (С-854) или СО-49 (С-855), ситогидроциклонной установки 4СГУ-2, приемных емкостей и раствороводов. В зависимости от грунтовых условий применяется бурение шнеком, шарошечным долотом, колонковой трубой как без крепления скважин обсадными трубами, так и под защитой либо обсадных труб, либо глинистого раствора. Для бурения по кирпичной, каменной кладке или по бетону используются коронки повышенной прочности.

Высокопрочные коронки могут выбурить даже арматуру больших диаметров. После окончания бурения в скважину, заполненную глинистым раствором, опускают арматурный каркас. Обычно это делают секциями длиной 1-3 м в зависимости от высоты помещения, из которого ведется бурение скважин.

Вне помещений длина каркасов может быть больше. Затем в скважину опускают инъекционные трубки, через которые подается цементно-песчаный раствор. Для уточнения несущей способности свай рекомендуется проводить полевые испытания. Принципиальные проектные решения по усилению фундаментов и укреплению оснований в процессе проектирования рекомендуется согласовывать со строительной монтажной организацией, привлекаемой к выполнению работ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аллас Э.Э., Мещеряков А.Н. Укрепление оснований гидротехнических сооружении. - М. - Л.: Энергия, 1966. - 115 с.

2. Брансден Д., Дорнкемп Дж. Неспокойный ландшафт. - М.: Мир, 1981. - 191 с.

3. Ганичев И.А. Устройство искусственных сооружений и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1981 - 543 с.

4. Гендель Э.М. Инженерные работы при реставрации памятников архитектуры. - М.: Стройиздат, 1980. - 198 с.

5. Герсеванов И.М., Польшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов и их практическое применение. - М.: Стройиздат, 1948. - 247 с.

6. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (уч. для вузов). - М.: Стройиздат, 1981. - 319 с.

7. Зурнаджи В.А., Филатова М.П. Усиление оснований и фундаментов при ремонте зданий. - М.: Стройиздат, 1970. - 96 с.

8. Камбефор Г., Пуглис Р. Подъем здания с помощью инъекций раствора. Пер. с франц., 1971. - 23 с.

9. Кнорре М.Е., Моргунов Н.С, Коль с.А. и др. Опытный кессон Волгоярстроя. - М. - Л.; Госстройиздат, 1939.

10. Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. - М.: Стройиздат, 1980. - 133 с.

11. Леггет Р. Города и геология. Пер. с англ. - М.: Мир, 1976. - 558 с.

12. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1978. - 375 с.

13. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений. СНиП 2.02.01-83. - М.: Стройиздат, 1984.

14. Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

15. Швец В.Б. Тарасов Б.Л., Швец Н.С. Надежность оснований и фундаментов. - М.; Стройиздат, 1980. - 157 с.

16. Улицкий В М, Шашкин А Г Геотехническое сопровождение реконструкции городов М Изд-во АСВ, 1999

Многие жители частных домов рано или поздно сталкиваются с такой проблемой, как . Это происходит вследствие усадки дома, усталости материалов. Если фундамент прослужил более 10-15 лет и уже исчерпал свои ресурсы, то пора его обновить и укрепить своими силами. Очень хорошо, если базис дома вы возводили собственными руками и знаете, каким способом все было сделано, какие каркасные конструкции внутри и какие материалы были использованы.

Усилить старый фундамент можно путем изготовления арматурного каркаса, который устанавливается по углам, а еще лучше по всему периметру, и заливается бетоном.

Заметив, что оконные проемы перекосились, а в основании дома пошли глубокие трещины, вам необходимо приступать к укреплению фундаментальной части строения. Для этого можно пригласить специалистов, а можно и заняться решением проблемы самостоятельно. Предварительно следует провести анализ состояния фундамента вашего дома, чтобы понять, какой из способов усиления базиса будет самым эффективным и оптимальным в вашей конкретной ситуации.

Причины разрушения фундамента здания

Послужить причиной разрушения основания дома может фактически что угодно, начиная от порчи материалов и заканчивая наличием здания в непосредственной близости к вашему дому. Вот основные предпосылки, которые могут иметь место:

Схема разрушения фундамента: (силы: а - тяжести, б - сопротивления грунта, в - морозного пучения): 1. Проседание грунта; 2. Выталкивание фундамента; 3. Морозное пучение; 4. Опрокидывание фундамента.

1. Несоблюдение технологии процесса строительства дома при его возведении, а также использование некачественных материалов, что и приводит к быстрому износу фундамента.
2. Строительство дома проходило без учета особенностей и состава грунта, что привело к неправильному подбору технологии строительства и выбору не тех материалов.
3. Возможные ошибки при расчете нагрузки на фундамент при его закладке.
4. Изменение уровня грунтовых вод, а именно повышение, в том числе и обильное увлажнение грунта (например, весенний паводок).
5. Разнородный состав грунта, движение почвы тоже могут привести к необходимости укрепления фундамента.
6. Проведение в непосредственной близости от дома земельных либо строительных работ, например, укладки труб, строительства еще одного дома.
7. Возможное промерзание глинистого грунта, что очень часто встречается, если фундамент был уложен с допущением ошибок, по технологии, которая так и не была соблюдена.
8. Основательная перепланировка дома, которая предполагает смещение либо перенос (разрушение) несущих стен.

Перед тем , необходимо разобраться в причинах его усадки и обязательно устранить их. Если вы этого не сделаете, то с новым основанием может случиться то же самое, что и со старым.

Вернуться к оглавлению

С чего необходимо начать?

Начинать лучше с определения того способа, каким вы собираетесь укреплять основание вашего дома. Существует три основных метода укрепления фундамента:

1. Классический способ.
2. Железобетонная рубашка.
3. Метод укрепления сваями.

Все они часто используются в строительных работах, каждый имеет свои плюсы и минусы, а также «показания». Выбирать тот или иной способ следует, исходя из собственных предпочтений, финансовых возможностей. Для начала соберите все инструменты и материалы, которые могут вам пригодиться для укрепления фундамента. Вот список таких инструментов:

1. Болгарка.
2. Сварочный аппарат.
3. Рулетка строительная.
4. Специальные кусачки для арматуры.
5. Строительный молоток.
6. Арматурные каркасы или прутики.
7. Сваи для укрепления фундамента.
8. Бетонная смесь.
9. Щебень.
10. Строительные перчатки.
11. Лопата.
12. Деревянные балки.
13. Гидроизоляционный материал.

Подготовив все необходимое, можно приниматься за дело. Далее будут рассмотрены все три способа того, как нужно провести укрепление фундамента, чтобы понять особенности каждого из них.

Вернуться к оглавлению

Укрепление классическим методом

Это один из самых экономных методов, который уже проверен веками, а потому вы можете быть уверены на все 100%, что такой фундамент продержится еще долгие годы. Для внедрения данного вида работ вам не понадобятся новые материалы и технологичные инструменты, достаточно будет того, что вы уже предусмотрели и подготовили. Суть работ в том, чтобы создать вокруг новый, тем самым укрепив его и сделав более прочным и защищенным. Для начала следует со всех углов дома, чтобы придать им жесткость. Новый слой основы дома должен иметь ширину не менее 1 м, а по глубине уходить на полметра ниже, чем старый слой.

Теперь можно, вооружившись необходимыми инструментами, изготовить арматурный каркас для угловых соединений. После их изготовления опустите их в подготовленные ямы и залейте качественным и прочным бетоном. На этом этапе экономить на цементном растворе не стоит, ведь он должен прослужить вам долгие годы. Работы проводить необходимо очень оперативно, чтобы оголенные участки не оставались таковыми слишком долго. Если работы будут проводиться по всему периметру дома, то делать каждый участок необходимо поэтапно. Пока не высохнет один сегмент, приступать к следующему не рекомендуется.

Вернуться к оглавлению

Железобетонная рубашка как способ укрепления фундамента

Данный вид работ предполагает, что будет укреплен не только старый фундамент, но и стены вашего дома. Для этого в стены и фундамент встраиваются специальные анкеры, в которые заливается бетон. Прежде чем укрепить основу, нужно провести гидроизоляцию подготовленного фундамента с помощью специальных средств. Следующий шаг – обустройство стенки из кирпича, который является максимально надежным материалом в данной ситуации. Укрепление фундамента подобным методом – это лучший способ обезопасить свое жилье.

Наряду с этим применяют еще и метод уширения фундамента, который предполагает его добавление со всех сторон. Для начала необходимо отмерить и отметить все на захватке, после чего через саму захватку можно поочередно отрывать старый фундамент. Поверхность необходимо очистить от строительного и прочего мусора, после чего на том месте, где расположен старый фундамент, точнее вокруг него, выкопать траншею и засыпать ее щебнем. Теперь в базисе можно просверлить отверстия, в которые будут установлены металлические штыри. Следующий шаг – установка балок между кирпичной стеной и основанием.

Такой способ укрепить основу дома должен принести очень хорошие результаты. Даже значительные разрушения фундамента можно исправить, укрепив базис таким методом. После проведения всех вышеперечисленных работ необходимо установить опалубку в траншее и залить ее бетоном. Так вы получите полностью укрепленный фундамент вашего дома, затронувший даже стены, что обеспечит еще большую защиту от разрушений.

Вернуться к оглавлению

Укрепление дома сваями

Еще один способ, мимо которого просто нельзя пройти, ведь он применяется в тех случаях, когда фундамент очень сильно разрушен и его укрепление, – это насущная необходимость.

Если есть проблемы с грунтом, например, его усадка либо повышение уровня подземных вод, то лучше всего укрепить основание здания, установив специальные сваи.

Работа достаточно сложная, требующая внимания, но результаты приносит очень хорошие. Сваи можно устанавливать по периметру старого фундамента, а можно и под ним. Здесь необходимо найти индивидуальное решение, изучив разные способы усиления базиса дома.

Существует несколько способов укрепления домов сваями:

1. Буронабивной способ, сущность которого состоит в пробивании скважин по всему периметру здания внутри и снаружи. Они набиваются арматурой и заливаются бетоном. Глубина каждой скважины должна быть не менее двух метров, а расстояние между ними нужно выдерживать в 1,5 м. К дому данные сваи крепятся при помощи надежных анкерных болтов.
2. Метод вдавливания, его используют в тех случаях, когда дома уже достаточно старые и применять к ним излишнюю физическую силу и давление нельзя. В этом случае сваи не забиваются в фундамент, а медленно и постепенно вдавливаются. Делается это с помощью специальной техники, так как самостоятельно провести данный вид работ просто невозможно.
3. Винтовой способ. Это самый распространенный метод, который используется, когда нужно укрепить фундамент, он самый эффективный. Для того чтобы установить сваи, вам необходима будет помощь со стороны, так как пары рабочих рук не хватит.

Есть некоторые нюансы, с которыми необходимо ознакомиться, перед тем как вы решите укрепить базис частного дома этим способом:

1. Для начала необходимо тщательно изучить старый фундамент, так как от его состояния зависит выбор того или иного способа установки свай. Если основа очень старая и в любой момент может разрушиться, то лучше выбрать метод .
2. Многих интересует, можно ли выполнить подобные работы самостоятельно, ответ очевиден: в большинстве случаев вам понадобится специальная техника, которая создана специально для таких целей. Всю сопровождающую работу вы, конечно, можете сделать самостоятельно.
3. Чаще всего для укрепления основания домов используются винтовые сваи. Это удобный и эффективный способ, который требует участия специальной техники и инструментов.
4. Если вам необходимо усиливать фундамент ленточного типа, то начать лучше уравновешивания воздействия подземных сил. Это делается с помощью увеличения площади основания дома.

Вследствие отсутствия в течение продолжительного времени планово-предупредительного ремонта либо под воздействием высоких нагрузок начинается разрушение фундамента. Если стены достаточно прочные, то хозяева дома решают своими руками произвести ремонт основания. Это дает возможность продления его эксплуатационных сроков и экономии денежных средств.

Укрепление основания частного дома осуществляют несколькими методами, большая часть которых не нуждается в специализированных знаниях и наличии технических возможностей. Профессиональных строителей необходимо привлекать только в некоторых сложных случаях.

Особенности и подготовка

Усиление фундамента необходимо производить в двух случаях: при выявлении признаков деформирования конструкции и, если запланировано добавление этажей. Перед началом выполнения работ необходимо внимательно провести анализ состояния дома, дать оценку степени разрушения фундамента либо вероятности возникновения повреждений в ближайшее время и лишь после этого начинать укрепительные работы.

Установление причин

Как правило, для выявления дефектов приглашаются профессионалы со специализированным оборудованием. Но можно осуществить работы самому, если верно оценить все причины и следовать пошаговому руководству по увеличению прочности фундамента. Ни в коем случае при выявлении дефектов нельзя игнорировать их, иначе в дальнейшем неминуемая замена фундамента обойдется очень дорого.

Определить первичные стадии разрушения можно по нескольким очевидным либо сокрытым признакам.

Очевидные признаки легко заметить невооруженным глазом, к ним относятся:

• деформированные участки на поверхности пола;
• изменение уровня почвы и образование провалов вокруг цоколя;
• появление дефектов на наружной облицовке дома либо ее разрушение;

• возникновение трещины на цоколе и стенах;
• незначительные локальные разрушения в самом строении и на примыкающем участке.

С невидимыми дефектами сложнее, здесь понадобится специальное оснащение. Все же если хоть что-то настораживает вас, к примеру, произошло отслаивание части декоративной штукатурки на цоколе либо фасаде или слегка просела почва вокруг дома, пригласите специалистов. Тем самым, вы оградите себя от более тяжелых последствий. Специалисты быстро определят причину и посоветуют способы ее устранения. А устранить проблему при желании вы сможете самостоятельно.

Существует большое количество причин разрушения фундамента дома.

Главные из них:

• изначально неправильный расчет нагрузки на основание;
• производимые поблизости крупномасштабные земляные работы;
• нарушение технологии возведения фундамента;
• промерзание почвы;
• низкое качество гидроизоляции основания либо ее отсутствие;

• чрезмерная экономия на строительстве, к примеру, применение низкокачественных строительных материалов;
• изменение свойств почвы со времени сооружения постройки;
• постоянные вибрации (дом расположен недалеко от железной дороги);
• неправильное эксплуатирование сооружения (отсутствие отопления зимой);
• повышение давления на фундамент из-за перепланировки дома либо его реконструкции;
• отсутствующий либо неправильно сделанный дренаж.

Помимо всего вышеописанного, сказывается воздействие окружающей среды: незначительные подземные колебания, внезапное потепление, колебания температур, очень продолжительные дожди и большое количество снега. В результате этого поднимается уровень подземных вод, и зарождаются процессы пучения почвы.

В любом случае, предугадать все губительные последствия природных коллапсов невозможно, но просчитать риски необходимо еще на этапе проектирования дома.

Анализ разрушений

Каким будет укрепление фундамента, в большей степени зависит от типа почвы. Какой грунт преобладает на участке, необходимо определить первым делом.

Также надо осуществить ряд исследовательских процедур, которые помогут определиться с характеристиками работ:

• Сначала стоит осмотреть старый фундамент – конструкцию, глубину залегания, применяемые материалы.
• Потом выполнить надземное обследование. Оно дает возможность установить нагрузку на фундамент, обнаружить перекосы и трещины.

Любое старое основание со временем только укрепляется.

Стоит ли его усиливать, можно определить по следующим признакам:

• Дом осел больше дозволенных значений.
• Возле постройки либо внутри нее возник источник интенсивных вибраций.

Чтобы произвести правильное укрепление фундамента дома своими руками, необходимо точно установить, случилась ли усадка сооружения. Это реализуется довольно просто: поперек каждой трещины, образовавшейся на фундаменте, надо расположить маркеры (гипсовые маяки). Если на протяжении месяца они деформируются, можно приниматься за работу. Способы усиления фундаментов достаточно многообразны, поэтому их стоит разделить на несколько групп.

Разгрузка основания

Завершающей фазой подготовительных работ является разгрузка фундамента, которая может быть, как частичной, так и полной. Это немаловажный этап, не допускающий перекосов во время укрепительных работ. Частичная разгрузка. Ее осуществляют посредством установки временных опор из древесины, а также металлических и деревянных подкосов.

Для начала на первом этаже либо в подвальном помещении укладывают опорные подушки на расстоянии 1,5-2 м от стены, на них кладется опорный брус, и фиксируются стойки, которые потом необходимо соединить балкой с перекрытием и при помощи клиньев с опорным брусом.

Для полной разгрузки основания потребуется установка рандбалок (металлических балок-обвязок). Под тычковым рядом кирпичной кладки стены с каждой из двух сторон пробиваются штрабы, в которые необходимо поместить через каждые два метра рандбалки и связать их между собой при помощи болтов (20-25 мм). Места, где рандбалки связываются между собой, нужно сварить накладками, а дистанцию от стенки до рандбалки заполнить раствором из цемента и песка.

В нижней части стены, поблизости от верхнего обреза фундамента через 2-3 м пробивают сквозные отверстия, в которые вставляются поперечные балки. Под каждую поперечную балку устраивается по две опорные подушки. Основание под подушками должно быть уплотнено.

Проектирование

Перед началом разработки проекта усиления фундамента необходимо выполнить техническое обследование сооружения, в которое, кроме всего прочего, должен быть включен анализ причин, объясняющих ненадлежащие несущие способности фундамента и грунта основания. Техобследование осуществляется комплексно. Любое освидетельствование начинается с рассмотрения имеющихся проектных и исполнительных документов, касающихся как самой постройки, так и территории, на которой она располагается.

Сама проверка дома (как надземной, так и подземной его части) включает в себя:

• определение схемы взаимного расположения главных несущих конструкций элементов сооружения;
• обмерные работы;

• техосвидетельствование конструкций, включая фундамент;
• установление физико-механических характеристик материалов конструкций и почвы;
• установление планируемых и реальных нагрузок;
• обнаружение дефектов и причин их появления (например, лопнул фундамент и пошла трещина по стене).

Дополнительно для полноты картины на предпроектном этапе могут потребоваться результаты деформационного и геодезического мониторинга.

Основные виды и методы

Укрепление фундамента может осуществляться различными методами в зависимости от степени разрушения основания, материала и многих других факторов. Помимо этого, немаловажное значение имеет причина разрушения конструкции.

От выветривания

Защита фундамента от выветривания осуществляется при химическом и физическом выветривании материала фундамента, когда процессами выветривания кладка затронута поверхностно, и отсутствуют сквозные трещины в фундаменте. Как правило, это бывает, если фундамент выполнен из кирпичной либо бутовой кладки, имеющей невысокую прочность и водостойкость.

Химическое выветривание может случаться при неудовлетворительной устойчивости цемента либо вещества, прибавляемого в вяжущую массу против агрессивных воздействий среды.

Для восстановления поверхности фундамента используют торкретирование (оштукатуривание раствором цемента) по зачищенной (подготовленной) боковой поверхности фундамента или торкретирование по стальной сетке, зафиксированной на его боковой поверхности.

Если процессы выветривания охватили фундамент на всю толщину, надо или зацементировать кладку, упрочив тем самым существующий фундамент, или усилит фундамент обоймами, восстановив несущие возможности основания.

Прочность за счёт уширения

Данный способ достаточно сложен в исполнении своими руками, но несколько человек способны решить эту задачу. Подошва – это подушка из железобетона, служащая опорой для основания. В первую очередь необходимо разметить фундамент через каждые 2,5-3 метра, произвести выемку почвы по бокам основания и под ним.

Следует заложить под фундамент армированную стяжку, залить ее раствором, который необходимо распределить равномерно, и удалить воздушные пузырьки. Для этого потребуется вибратор для бетона. По бокам подошву необходимо поднять приблизительно на 15 см выше цоколя.

Инъекционный

Усиление фундамента таким методом как инъектирование является одним из самых инновационных методов. Собственными руками осуществить его не получится. Для реализации этого способа требуется спецтехника. Суть технологии заключается в том, что с различных сторон в фундаменте под углом (приблизительно 45) бурятся скважины диаметром 16-24 см, диаметр выбирается в зависимости от условий. Глубина скважин варьируется в зависимости от характеристик почвы. Для более надежного усиления основания дома рекомендуется бурить до твердых слоев почвы. После этого скважины наполняются раствором.

В скважины, заполненные раствором, ставятся буроинъекционные сваи, сделанные из арматуры. В них под давлением 1-3 МПа заливается цементная смесь либо бетон. Этот процесс именуется «опрессовкой скважины».

В результате почва уплотняется, размер сваи увеличивается на 5-10%. Насыщение почвы цементным или бетонным раствором дает возможность заполнить пустоты и поры, упрочняет слабые участки. Застыв, растворы углубляют заложение основания и способствуют повышение несущей способности.

По технологии торкретирования

В результате использования вышеописанного метода вы получаете:

• укрепление грунта под домом;
• дополнительное укрепление основания железобетонными сваями.

Укрепление по технологии торкретирования является идеальным вариантом восстановления основания кирпичного дома. Реализовать подобную работу своими руками крайне сложно, лучше поручить ее специалистам.

Если же вы убеждены, что способны справиться самостоятельно, то вам понадобятся:

• перфоратор;
• установка для нанесения бетонной либо растворной смеси (торкрет-пушка);
• цемент, гравий и песок;
• лопата.

Укрепление фундамента осуществляется в 2 этапа: первоначально проводят работы с одного бока основания и только спустя неделю переключаются на противоположную сторону. Подобная временная пауза дает возможность максимально упрочить конструкцию.

Захватываемые участки должны быть не менее 2,5 м в длину. Роется траншея шириной 2 м и глубиной 1,5 м, освобожденная от почвы кладка очищается, и на нее наносятся насечки, глубиной примерно 1,5 см.

Можно применить и накладной каркас из арматурных стержней (если требуется увеличить этажность строения).

Делают раствор бетона, перемешивая цемент, песок, гравий и воду и посредством торкрет-пушки наносят на фундамент, заполняя все трещины и щели. Усиление по технологии торкретирования является одной из оптимальных укрепительных схем, потому что оно существенно увеличивает не только несущую способность основания, но и его влагонепроницаемость.

Свайный

Укрепление вдавливаемыми сваями

Имеются обстоятельства, когда бурение скважин неосуществимо из-за свойств почвы, состояния дома либо запрета на работы, сопровождаемые вибрацией и шумом. В подобных ситуациях практикуют вдавливаемые сваи. Укрепление фундамента кирпичного дома может проводиться как раз с помощью таких свай.

Технологии вдавливаемых и буронабивных свай сильно похожи. Различие в том, что в нашем случае применяются уже готовые для забивания сваи, их не надо заливать бетоном своими руками.

Применение подобных свайных фундаментов дает возможность при потребности всецело перенести нагрузку на новый фундамент.

Винтовые сваи

Усиление основания дома винтовыми сваями отличается от применения вышеописанных свай тем, что после ввинчивания сваи в почву отрегулировать ее положение уже будет невозможно.

Вследствие этого используются две технологии:

• «Быки» – 2 наклонных сваи ввинчиваются с разных краев ленты фундамента. Чтобы сделать возможным доступ изнутри строения, придется местами разобрать полы, лента оказывается сдавленной сваями и не просядет.
• Классический метод усиления – в МЗЛФ (мелкозаглубленный ленточный фундамент). Алмазным буром делаются сквозные отверстия, сваи ввинчивают вертикально с обоих краев (настолько близко, насколько позволяют стены дома), дом приподнимается домкратами, в отверстие устраивается двутавр либо швеллер, концы которого привариваются к сваям.

С помощью отливов или обойм

По данной технологии фундамент можно осуществлять усиление фундамента посредством отливов, железобетонной рубашкой или обоймами.

Усиление посредством отливов

Данный способ усиления актуален для фундамента, выполненного из бута либо кирпича.

Порядок действий:

• Железобетонные отливы используются вместо каркаса из арматуры. Их необходимо устанавливать с 2-х сторон и отжать так, чтобы их верх не касался стенки, а нижний сегмент – напротив.
• Далее нужно закрепить конструкцию при помощи домкратов и стяжки, вырыть траншеи захватками до 2-х метров.
• Пространство между отливами и стенкой заливается раствором.

Укрепление обоймами

Способ заключается в сооружении вдоль устаревшего фундамента железобетонной либо бетонной обоймы, которую посредством бурения каналов в грунте и закладки железобетонных балок либо арматуры соединяют со старым основанием. Это существенно приумножает несущую способность фундамента, также благодаря увеличению опорной площади уменьшается осадка постройки. Обоймы из железобетона подразделяются на уширенные и вертикальные конструкции. В уширенных обоймах нижний сегмент выводится за границы основного контура стены на дистанцию, равную ее толщине.

Установка обоймы из железобетона осуществляется в следующем порядке:

• По периметру контуров фундамента роется траншея шириной 2-5 метров и глубиной, равной глубине заложения основания.
• Фундамент чистится от почвы, и в нем в шахматном порядке сверлятся отверстия под арматурные стержни.

• В эти отверстия забивают стержни диаметром от 15 до 20 мм так, чтобы они выглядывали за стенки основания на 20-25 см.
• На концах стержней сооружается двухконтурный остов из арматуры, на котором сваркой закрепляется листовой металл, исполняющий роль опалубки под заливку раствором бетона.
• Вовнутрь опалубки закачивается раствор, после затвердевания которого выкопанная по периметру канава засыпается землей.

Также используется метод усиления основания железобетонной рубашкой. От обоймы такую конструкцию отличает только площадь окружения фундамента: обойма смыкается по всему контуру фундамента, а рубашка практикуется для усиления некоторых дефектных участков.

Укрепление ленточного основания

Основанием большей части частных домов является фундамент ленточного типа. Свойства подобных оснований обладают технической возможностью локального превышения нагрузок, дозволенных нормативами. Данный вид фундамента способен испытывать на себе локальное пучение почвы. Все виды фундаментов возводятся на постелистом бутовом камне. При его осадке важно вовремя застопорить данный процесс.

Для усиления ленточного фундамента выкапывается яма под углом в 35 градусов в прямой близости с основанием. Ее глубина должна доходить до уровня кладки постелистого камня. Потом в выкопанной яме размещается труба, диаметр которой равняется 150-200 мм. При помощи трубы осуществляется заливка бетонного раствора с низким содержанием цемента и большим содержанием щебенки либо гравия (тощий бетон).

Заливка продолжается до момента полного насыщения почвы. На этом этапе надо прекратить все работы на два часа. В этот период надлежит понаблюдать поведение почвы касательно насыщения ее раствором. Если раствор станет уходить, то надо продолжить наполнение ямы через несколько суток. Согласно практике, для абсолютного насыщения почвы требуется двух- либо трехкратное повторение процесса. Мониторинг ситуации реализуется посредством маячков. В случае небольшого изменения их положения переходят к следующему этапу.

По контуру основания капают траншею шириной 200-350 мм. На ее наружной стороне и на дне возводится конструкция из досок, аналогичная опалубке. В основание забиваются арматурные штыри, и к ним фиксируется армированная сетка. В полученную конструкцию заливается раствор бетона, в котором имеется наполнитель из фракций мелкой щебенки и гравия. Такое сооружение позволит значительно укрепить этот угол дома и поровну рассредоточить нагрузки в горизонтальной плоскости, что застопорит процесс осадки дома.

Цементация

Отличие цементации (инъекцирования) заключается в том, что при ней в полости основания устанавливаются пустотелые трубки. Как правило, данный способ используется для бутовой основы, в которой имеется множество пустот. Доступность методики достигается благодаря тому, что полости между бутом и кирпичами заполняются цементным раствором, а незначительные трещины замазываются. Пустотелые трубки устанавливают таким образом, чтобы они выходили за обойму более чем на 40 см и обязательно фиксировались раствором.

Для наполнения полостей трубок в них заливается цемент меньшей густоты, чем для обоймы. Работа должна осуществляться в установленном порядке: сначала нужно сделать обойму, спустя два дня, когда она затвердеет, необходимо заполнить заблаговременно поставленные трубки. Цементация возможна только тогда, когда основание сохранило свою несущую способность.

В тех случаях, когда в результате выветривания и нарушения кладки фундамента сформировались трещины в надфундаментной части постройки, обыкновенное заполнение открытых щелей цементным раствором может не соответствовать требованиям. Тогда рекомендуется увеличить прочность сооружения иными конструктивными мерами.

Задумываясь над вопросом, как укрепить фундамент дома, нужно брать в расчет следующие факторы:

• Понизить давление на фундамент старого деревянного дома можно посредством понижения уровня пучинистости почвы. Для этого под основанием сооружается подушка из песка, а вокруг кладется глиняный пояс.
• Подвижность почвы будет существенно уменьшена, если кругом поставить дренажную систему. От этого возрастет плотность грунта, таким образом, увеличится прочность основания.

• Утепление подвала и фундамента существенно затормозит процесс деструкции и увеличит срок эксплуатации.
• Герметизация примыкания отмостки предохранит основание от осадков. Снизить количество влаги, проникающей в грунт вокруг фундамента, можно посредством системы сточных желобов, расположенных на кровле.

Чтобы правильно укрепить фундамент, требуется учитывать советы опытных специалистов. Они рекомендуют производить выбор способа усиления в зависимости от состояния постройки, ее реконструктивных возможностей и характеристик сооружения. Дополнительно необходимо иметь в виду состояние подземных вод.

Если повреждения небольшие, и осадка основания завершилась, тогда можно ограничиться заделыванием трещин раствором цемента. При сильной усадке необходимо устранить причину ее появления. В частности, если деформацию фундамента спровоцировало вымывание почвы, тогда в сформировавшиеся пустоты надо закачать цементный раствор. В основании дома делают скважины и под высоким давлением наполняют их раствором. Подобный слой превосходно усиливает основу и отличается гидроизоляционными свойствами.

Для укрепления мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ) специалисты советуют использовать винтовые, буронабивные либо буроинъекционные сваи. Если техника для осуществления бурения и инъекцирования отсутствует, тогда работы придется производить вручную.

Для этого в проблематичных областях либо по всему периметру фундамента постройки раскапывают почву. Заполняют канаву каменной кладкой или монолитным бетоном. Заделать трещины на доме, особенно посредством кирпичных замков, необходимо после стабилизации процесса осадки. Если дом еще не садился, для установления времени завершения осадки в местах, где дом или фундамент треснул, устанавливают маячки.

Каждый способ усиления фундамента разрабатывается индивидуально с учетом результатов осмотров и проектной информации. Собственникам частного домостроения необходимо запомнить, что работы по укреплению можно осуществлять собственными силами только после тщательного обследования, получения результатов экспертизы и всех необходимых заключений.