Усиление свайного фундамента при реконструкции здания


Усиление и ремонт свайных фундаментов

Часто приходится наблюдать, как недавно построенные сооружения начинают разрушаться. К этому привести могут разные причины, среди которых и допущенные ошибки при планировании, крупномасштабное строительство по соседству, проблемы с почвой, опоры может выдавить почвой и т.д. Все это и является причиной появления трещин сначала на фундаменте, а затем на стенах. Перекашиваются оконные проемы, двери и вскоре, здание станет аварийным. Чтобы этого не произошло, когда появились первые трещины, необходимо сделать усиление свайного фундамента. Но предварительно при обследовании выясняются возможные причины того, почему произошла просадка или выпячивание отдельных либо всех опор. Мероприятия для укрепления существующего фундамента возможно произвести своими руками, но необходимо четко понимать суть происходящего.

Особенности технологии

Укреплять свайную основу любого здания, необходимо там, где она просела. Есть несколько способов выполнить ремонт фундамента. Каждый из них разработан для определенного вида здания с учетом типа почвы, на которой оно расположено. Конечно, лучше всего провести работы по ремонту основы зданий еще на этапе строительства и разработать этот пункт при проектировании.

Существуют несколько методов, которые могут помочь усилить фундамент. Это можно сделать:

  1. Усилением основы дополнительными сваями.
  2. Установкой отливов.
  3. Укреплению углов.
  4. Укреплением основы по периметру.

Выбор конкретного вида мероприятий зависит от места, которое нуждается в укреплении – стволов опор, грунта возле них или ростверка. Так называют верхнюю часть в основании, соединяющую отдельные элементы основы сооружений.

Усиление ростверков

Усиливают ростверк здания, способом, который называется торкретирование. Это — нанесение цементного раствора под давлением на предварительно очищенную поверхность пескоструйным аппаратом или стальными щетками.

Для этого поверхность сначала тщательно продувают, после чего завершают процедуру, промывая подготовленную поверхность поданной под давлением водой. Затем крепят к анкерам металлическую сетку (размер ячеек 6-10 см). Для фиксации сетки можно применить вязальную проволоку.

Нанесенный раствор, создав своего рода стяжку, защищает бетон от дальнейшего разрушения, сохраняя от разрушения и свайные конструкции, в том числе и при многочисленных трещинах. Чтобы усилить прочность защиты, стяжка может наноситься не в один слой, а в несколько так, чтобы она попадала в каждую трещину. При этом каждый последующий слой стяжки наносится после того, как предыдущий высохнет. Проводить этот вид работ лучше весной, чтобы за лето бетон полностью застыл и укрепился, а реконструируемое здание приобрело устойчивость и прочность. Стяжками можно укрепить бетонные опоры.

Если обследование выявило наличие серьезных повреждений железобетонного ростверка, понадобиться провести более масштабную работу. Так, для заделки трещин понадобиться нагнетать под давлением цементный раствор в каждую щель. Как усилить ленточный фундамент или основу на сваях, если в бетонных элементах появились пустоты? Чтобы добраться к пустотам, необходимо пробурить шпуры диаметром от 40 до 80 мм. Количество отверстий зависит от величины пустоты – их должно быть столько, чтобы можно было полностью заполнить полость. После этого через инъекционные трубки внутрь пустот заливают раствор. Подают его под давлением в первую очередь более жидкую часть, а затем – густую.

Способы усиления фундамента на сваях

Укрепление свайных фундаментов возможно, если провести следующие мероприятия:

  1.  Использование железобетонных обойм. Если ростверк основания высокий, ствол является доступным. Появившиеся при усадке основания поперечные и продольные трещины на сваях будут быстро расширяться и здание со временем разрушится. Их укрепление при помощи железобетонных обойм не допустит появление новых трещин и расширение старых. Обойма – монолитная пустотелая конструкция. Ее длина равняется высоте сваи над поверхностью плюс 1 метр, на который ее нужно будет погрузить в почву. Это не допустит, чтобы основание просело, и дом разрушился.
  2. Усиление свайного фундамента при реконструкции здания возможно и при помощи дополнительных свай. Используется данный метод в том случае, когда нагрузка на фундамент возрастает. Такое происходит, когда надстраивают сверху дополнительный этаж. Работы по усилению происходят так: вплотную к стволу в том месте, где просел фундамент, погружают забивную или буронабивную сваю. Если мероприятие проводится с использованием буронабивного элемента, рядом со стволом старой бурят несколько скважин. Их после монтажа скважины армируют и затем заливают бетоном. Используя данный метод при ремонте фундамента своими руками, можно работать не с каждой сваей, а через одну, две.
  3. Метод «рубашки». Как укрепить опору, если она полностью покрыта трещинами и появляются новые щели? Чтобы не допустить дальнейшей усадки, усиливают конструкцию так — вокруг опор, которые нужно укрепить, бурят скважины. Их размер должен быть от 5 до 8 см. Причем, рядом со сваями должна пройти хотя бы одна скважина. Затем внутрь подготовленных скважин нагнетают раствор цемента. Такая реконструкция – это не только защита ствола опоры от воздействия нагрузки сверху — так укрепляли основу при ремонте в деревянном доме, если он построен на слабой почве.

Укрепление грунта при ремонте свайного фундамента

Иногда ремонт свайного фундамента требует укрепление грунта.

Механическим способом:

  1. Заполнить песком наклонные скважины или уплотнить грунт глубинным вибратором.
  2. Армировать слой грунта.
  3. Заняться снижением уровня грунтовых вод.

Термическим способом – пробурить скважины и сжечь в них топливо. Это гарантирует образование под домом плотного грунтового столба в каждой скважине. Только делать это нужно осторожно, чтобы при ремонте не сжечь и дом. При укреплении данным методом сначала проводится разметка, чтобы деревянные детали не соприкасались с теми местами, где будет выход отверстий наружу.

Укрепляющий химический способ ремонта предусматривает выполнение следующих действий:

  1. Нагнетание силикатного раствора или синтетической смолы в почву.
  2. Реконструкция при помощи введения раствора аммиака в грунт.

Если сложилось так, что был приобретен готовый построенный дом, возведенный по технологии ТИСЭ, или же не было проведено обследование почвы и в сооружении через несколько лет эксплуатации на фундаменте появились первые трещины, которые каждый год становятся больше, необходимо будет поступить по-другому – разобрать часть фундамента. Далее, если постройка легкая, укрепить свайный фундамент трубами, уголками, для крупных зданий нужно будет использовать более прочный материал, например, стальной прокат.

Подготовительные работы

Опытные строители советуют прежде, чем начать ремонтировать свайный фундамент, точно определить, что произошло со сваями — проваливаются они или выпячиваются. Для установления данного факта лучше всего вызвать бригаду специалистов, которые, чтобы провести обследование, установят контрольную сваю неподалеку от постройки. Это необходимо, чтобы выяснить глубину установки данного элемента и определить, была ли пройдена точка промерзания или нет.

Если происходит выпячивание сваи – она не погружена в почву до нужного уровня. Если сваи проваливаются, усилить их будет гораздо сложнее, но все, же реально: остановить провал можно установкой под основу металлических, деревянных, железобетонных прокладок. Установка цементных столбиков не даст должного эффекта и даже может в некоторых случаях усугубить ситуацию.

Применение профилированных труб

Для усиления свайного основания используют профилированные трубы размерами 3х6 см. Работы выполняются по следующей технологии: при помощи труб нужного размера последовательно соединяют сваи под всем зданием. Этот вариант применим, когда опоры возвышаются над поверхностью не меньше 0,7-0,8 м.

Приваривают трубы надо с внутренней стороны опор – в дальнейшем он не будут мешать проведению отделочных работ или установке защитных панелей. Если сваи выступают над землей более, чем на 0,7 м, приваривают трубы крест-накрест. Середину стыка закрепляют при помощи специальной металлической накладки. Так называется квадратная пластина размером 20х20 см.

Использование уголка и швеллера

Технология применения укрепляющего уголка аналогична тому, как создается при усилении из труб пояс жесткости. Для этого подготовленные элементы приваривают так между сваями, чтобы они перекрещивались именно возле опор. Для этого при разметке отмечают места, где будут располагаться уголки. Приваривают элементы с наружной и внутренней стороны свайное основание. Благодаря этому удастся увеличить прочность основы под домом и не допустить в дальнейшем усадку. Если имеются просевшие опоры, проведенная реконструкция укрепит их и основа не провалится.

Существует еще один способ по укреплению свай в фундаментах. Если надо упрочнить фундаменты деревянных домов, у которых произошла просадка свай в насыщенных влагой почвах, используются швеллера размером от 16-и до 20 мм. Швеллер приваривают на сваях вдоль верхнего пояса. Другими словами, такая реконструкция – это создание своего рода дополнительных оголовков, соединенных в цельный каркас. Конструкция не допускает отклонения свай, что сохраняет прочность ленточной или свайной основы. Конечно, стоимость подобной защиты довольно высокая, зато она продлит эксплуатацию старого фундамента, и сохранить его от просадок. Строители утверждают, что усиленный швеллерами старый фундамент может по прочности превзойти ленточные основы. Им в скором времени не грозит усадка и просадка отдельных опор.

Обеспечение гидроизоляции

Очень часто причина осадки свайного фундамента – влияние подземных вод на грунт и сами опоры конструкции. Если проведенное обследование подтвердило это предположение, крайне важно сделать гидроизоляцию, благодаря чему фундаменту угрожать ничего не будет. Если планируется замена фундамента, обязательно должна выполниться гидроизоляция существующих и вновь установленных опор.

Гидроизоляция свайного фундамента заключается в защите от влаги опорных элементов. Особенность обработки зависит от вида использованных свай. При гидроизоляции буронабивных свай бурят скважины, укрепляют стенки глинистым раствором, армируют и заливают бетон, поместив в скважину рубероид, свернув его трубкой. Если использовались винтовые опоры, сделанные из металла, гидрозащита заключается в окрашивании опор антикоррозийным гидрофобным веществом.

Гидроизоляцией при использовании забивных свай является водозащитный состав, которым покрывают поверхность сваи при реконструкции.

Замена свай

Иногда опоры под домом настолько разрушены, что необходимо их заменить. Как делать демонтаж свайного фундамента, если, например, необходимо удаление свай под деревянными домиками и замена их новыми, то разбирать здания нет необходимости. Так, если произошла усадка и столбы полностью провалились, для укрепления фундамента деревянного дома можно нарастить оголовок каждой опоры. Оголовками называют торец опоры, который находится сверху, прямо под домом. Наращивать опоры можно при помощи оголения арматуры. К ней приваривается необходимой высоты элементы, устанавливается обрешетка и заливаются бетоном. Ремонт оголовков данным способом после обследования можно выполнить и самостоятельно, так как он не представляет сложности. Если столбы выдавило, удаляют оголовки, для чего излишнюю часть осторожно разрушают до нужной высоты, а затем срезают армирование.

Если подобное произошло в ленточном фундаменте, тут придется выполнять радикальные меры – требуется замена фундамента. Делать это нужно, проводя предварительное обследование.

fundamentx.ru

Усиление свайного фундамента

Проводить усиление свайного фундамента рекомендуется не только при обнаружении деформации или разрушении основной конструкции, но и в таких случаях, как: невозможность геологических и геодезических изысканий перед строительством здания в целях определения свойств грунта, наращивание здания надстройками, ошибки в расчетах прочности свай или основания. Укреплять свайное основание можно разными способами, целесообразность выбора которых определяется параметрами, указанными ниже в сводной таблице:

Усиление свайного основания

Методы усиления строительных объектов

Технология Краткое описание Причины усиления
Для чего проводится усиление фундаментов Прочность фундамента
Послойное укрепление соединения материалов основания Ремонт или замена локальных участков: торкретирование, обустройство обойм Нагрузка не увеличивается Наружная кладка в цоколе или фундаменте нарушена
Цементация и инъекции Кладка разрушается снаружи и внутри стен цоколя или фундамента
Уширение подошвы Создание приливов башмаков с уплотнением грунта и подкапыванием траншеи Нагрузка увеличивается Кладка не разрушена или усилена
Строительство многокомпонентных приливов без углубления, с обжатием при создании монолитной конструкции
Перераспределение нагрузки к нижним слоям грунта Создание вынесенных свай и бетонного ростверка Нагрузка увеличивается при глубоком заложении плотных слоев грунта
Строительство укороченных свай в пределах размеров основания Нагрузка увеличивается при глубоком заложении плотных слоев грунта, но без возможности уширения подошвы фундамента
Создание новых участков каменной или кирпичной кладки в пределах размеров основания Нагрузка увеличивается, если плотные слои грунта находятся ниже подошвы основания
Заглубление фундамента Строительство нового участка кладки локальными вкраплениями с расширением площади нижней части основания Углубление подвального помещения с увеличением несущей способности
Строительство нового участка кладки локальными вкраплениями без расширения площади нижней части основания
Подготовительные работы при усилении свайного фундамента

Какие цели преследует усиление свайно-винтового основания

Из-за множества технических достоинств винтовых опор, таких как небольшой вес, простой монтаж и возможность строительства дома на грунтах любой сложности, свайно-винтовое основание является довольно востребованным в индивидуальном строительстве. Но, чтобы такой фундамент был гарантировано устойчивым и надежным, перед началом строительства под строением необходимо сделать пробы грунта бурением, чтобы исследовать и определить его параметры. Исходя из результатов изысканий, выбирается размер винтовых свай, схема их распределения по основанию, и определяются другие требования к ним.

Без проведения этого мероприятия застройщик рискует приблизить момент ремонта или укрепления свайно-винтового фундамента, так как не будут учтены боковые нагрузки на опоры, которые винтовые конструкции переносят хуже, чем нагрузки вертикальные. Превышение допустимых нагрузок на сваи может вызвать деформации или перекос дома, что потребует укрепления свайных фундаментов.

Качественное усиление свайного фундамента при реконструкции здания требует специальных технологий, которые на практике используются при оборудовании свайного фундамента на винтовых сваях.

Усиление свайного основания выносными опорами

При проведении мероприятий по усилению свайно-винтового основания используются в основном металлические элементы — трубы, уголки, швеллера или двутавры. Качественное усиление свайно винтового фундамента произойдет при применении стальных труб и уголков, но для тяжелых строительных объектов рекомендуется применять двутавр или швеллер.

Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб и уголков

Тубы для такой операции используют с диаметром 30-60 мм. Технология предусматривает последовательное соединение всех свай внутреннего и наружного поля основания трубами. Этот вариант подходит для ремонта, если сваи возвышаются над грунтом на 70 и более см.

Соединяются трубы сваркой в промежутках между соседними изнутри основания. Такое оригинальное мероприятие по усилению конструкции позволяет проводить декоративную отделку подполья фальшпанелями.

Если винтовые сваи возвышаются над поверхностью грунта более, чем на 0,7 м, то трубы необходимо приваривать к сваям перпендикулярно, а в месте пересечения труб скреплять их специальной стальной квадратной пластиной размером не менее 200 х 200 мм.

Если используется стальной уголок вместо труб, то метод усиления соответствует всем предыдущим шагам с трубами. Уголок проще крепить к сваям и друг к другу, также можно усилить конструкцию за счет использования сдвоенных уголков, чтобы получить более жесткий укрепляющий каркас, удерживающий каждую сваю и предупреждающий возможный наклон, крен или перекос основания.

Укрепление свайного фундамента трубами или уголками

Усиление основания швеллерами или двутаврами

Швеллера для усиления свайных фундаментов мелкого заложения применяются для зданий, построенных на слабых или рыхлых водонасыщенных грунтах. Размер швеллера марки 16 или 20 (или аналогичного двутавра) зависит от размера стен здания. Элемент приваривается на высоте верхнего поясу винтовых свай в качестве оголовка, и такое его использование создает мощный железный каркас, не позволяющий сваям отклоняться ни на миллиметр в любую сторону.

Недостаток при использовании швеллеров проявляется в дороговизне изделий, но прочностные параметры основания на винтовых сваях, усиленных пир помощи двутавров или швеллеров, значительно улучшаются, а также повышается длительность безремонтной эксплуатации дома. По прочности такой пояс из швеллеров можно сравнить с усиленным ленточным фундаментом.

Усиление основания швеллерами

Общий недостаток для схем, использующих в усилении винтовых фундаментов металл – то, что необходимо защищать трубы, уголки, швеллера или двутавры от коррозии металла. Свайно-винтовой фундамент – это всегда конструкция, работающая в переувлажненном грунте, или на участке с близко залегающими грунтовыми или подземными водами, поэтому дополнительных затрат на проведение защитных мероприятий не избежать. Для этого используются различные вещества и составы – от красок до антикоррозийных покрытий.

Обычная практика для зданий, построенных на свайно-винтовом фундаменте – декоративные фальшпанели, закрывающие пространство подполья и защищающие нижнюю часть дома от негативного атмосферного влияния. Но при усилении или ремонте таких фундаментов фальшпанели придется снять, чтобы можно было приподнять участок или все здание над поверхностью грунта при помощи гидравлических домкратов для проведения ремонтных укрепляющих работ.

Подъем дома домкратами

Высота поддомкрачивания выбирается такой, чтобы можно было удобно крепить трубы, уголки или швеллера. Схема усиления выбирается в зависимости от массы здания. После проведения всех сварочных операций металлические элементы, детали и сварные швы покрываются антикоррозийными составами. Далее здание можно опускать на усиленное основание

Усиление ростверка

Работы по усилению ростверка проводятся таким образом:

Коррозию устраняют торкретированием: это нанесение цементно-песчаного раствора под высоким давлением на рабочую поверхность после того, как она очищена от грязи и армирования поверхности металлической сеткой с ячейками размером до 10 см и диаметром арматуры до 5 мм.

Усиление ростверка свайного основания дома
  1. Винтовые свайные опоры;
  2. Бетонный ростверк;
  3. Ж/б рубашка;
  4. Бетон;
  5. Закольцованное ограждение.

Бетонную поверхность ростверка чистят от грязи металлическими щетками или пескоструйным оборудованием. Армирование поверхности перед торкретированием усиливает схватывание цементно-песчаного раствора с материалом ростверка.

После зачистки поверхности в ростверке высверливаются отверстия со смещением на 50-70 см и на глубину 20 см для установки арматуры. В эти отверстия вбиваются армирующие анкера из прутьев Ø 10 мм, на которые крепится металлическая сетка при помощи вязальной проволоки.

Важно: цементно-песчаный раствор подается под давлением 0,5-0,7 мПа. Защитный слой раствора – 2-4 см. Для надежной защиты понадобится до 3 слоев раствора, поэтому каждый слой должен затвердеть, прежде чем будет нанесен следующий слой цемента.

Торкретирование фундамента

Если разрушения или деформации свайного фундамента обширные, то цементный раствор нужно подавать в просверленные шпуры (отверстия диаметром до 10 мм). Схема расположения и количество шпуров зависит от обрабатываемой площади, но, в любо случае, торкретирование должно захватить всю площадь ростверка.

Шпуры диаметром 4-10 мм можно засверлить перфоратором. Для большего охвата площади ростверка шпуры необходимо располагать со смещением относительно друг друга на 0,8-1,5 м. глубина сверления отверстий – до 40% от толщины ростверка, если сверлятся обе стороны конструкции, и до 75%, если шпуры высверливаются с одной стороны ленты.

После засверливания шпуров отверстия необходимо промыть водой под давлением 0,3-0,5 мПа. После высушивания ростверка в отверстия подается цементно-песчаная смесь под давлением 0,7-1,2 мПа. Цемент для торкретирования должен быть марки M 350 и выше, песок – очищенный или речной мелкой зернистости.

rfund.ru

Строй-справка.ру

Навигация: Главная → Все категории → Фундаменты

Методы усиления оснований и фундаментов при реконструкции сооружений

Методы усиления оснований и фундаментов при реконструкции сооружений

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 14.9. Заглубление ленточных фундаментов

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

Рис. 14.10. Перенос отметки заложения подошвы фундамента под колонну

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 14.17. Подведение свайных фундаментов под реконструируемое здание

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

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

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

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

Похожие статьи: Основания под фундаменты зданий и сооружений

Навигация: Главная → Все категории → Фундаменты

Статьи по теме:

stroy-spravka.ru

Реконструкция фундамента

Усиление и реконструкция

С течением времени классические основания неизбежно разрушаются, теряя свои эксплуатационные свойства под воздействием природных и техногенных факторов. Необходимость модернизации или реконструкции фундамента может быть также следствием изначально неверного расчета проектировщиков. В ходе эксплуатации зданий их конструкции часто деформируются. Так, на сложных грунтах основной причиной деформаций зданий является неравномерность осадки грунтов, что вызывает разрушение фундаментов и стен.

При выборе способа реконструкции фундаментов необходимо учитывать экономические, эксплуатационные и экологические аспекты, а также вопросы безопасности ведения работ. Экологический аспект в большей степени касается многочисленных химических способов улучшения свойств грунтов. Последствия такого вторжения в природную гидрогеологическую среду непредсказуемы. А с помощью новейших технологий, к которым относятся свайно-винтовые фундаменты, работы по усилению оснований можно выполнять быстро, с высокой степенью надежности, минимальным использованием ручного труда и негативным воздействием на окружающую среду. Итак, почему бывает необходимо усилить или полностью реконструировать (заменить) фундамент?

Это важно сделать, если:
  • заметно возросла нагрузка на фундамент
  • разрушена кладка фундамента или снижены его гидроизолирующие свойства
  • фундамент стал неустойчивым или ослаб грунт в его основании
  • увеличилась деформация грунта
  • недопустимо переместились конструкции

Все эти причины и их следствия несложно устранить с помощью винтовых свай. Каждая из них, в зависимости от типоразмера, выдерживает нагрузку до десяти тонн. Они обеспечат фундаменту надежную гидроизоляцию. Благодаря особому устройству винтовой лопасти, при ввинчивании в грунт они укрепляют, уплотняют его. Винтовые сваи используют даже при строительстве на неровных, холмистых участках. Ни деформация, ни перемещение свайно-винтовому фундаменту не страшны. Свайно-винтовой фундамент экологичен, он не оказывает негативного воздействия на грунт, почву и окружающую природную среду. Реконструировать фундамент при помощи винтовых свай гораздо легче и быстрее чем любым другим способом. Реконструкция фундамента представляет собой усиление существующего фундамента или его полную замену.

Усиление фундамента необходимо если:
  • произошло увеличение нагрузок на фундаменты не предусмотренное проектом
  • планируется надстроить мансарду или полноценный этаж
  • ухудшилась несущая способность основания под фундаментом
  • ухудшилась устойчивость фундамента
Замена фундамента необходима если:
  • в ходе эксплуатации здания фундамент пришел в негодность
  • не прекращаются недопустимые перемещения конструкций
  • основание под подошвой фундамента имеет разные характеристики, вследствие чего усадка фундамента в ходе эксплуатации происходит неравномерно

Все традиционные технологии усиления фундаментов сводятся в основном к увеличению площади опоры существующих фундаментов и уменьшению давления на грунт. Также производится искусственное улучшение свойств грунтов путем введения различных химических реагентов. Часто реконструкция фундамента классическим способом сопряжена с частичной или даже полной разборкой сооружения. Свайно-винтовая технология этого не требует.

Реконструкция фундаментов при помощи винтовых свай

Использование винтовых свай для усиления и реконструкции фундаментов имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами:

  • отсутствие земельных работ
  • отсутствие необходимости демонтировать объект
  • монтаж без использования тяжелой техники
  • отсутствие вибраций при работе, которые могут отрицательно повлиять на существующую часть здания
  • скорость проведения реконструкции
  • доступная цена проведения реконструкции

Работа по реконструкции или модернизации фундамента делится на ряд этапов.

Проведение технической экспертизы и обследование здания. На этом этапе оценивается текущее состояние здания и выполняется отчет, по которому дальше будут работать проектировщики.

Проводятся замеры с целью определения уклона земельного участка и точных размеров здания. Для того чтобы произвести расчет фундамента, проектировщику также нужно знать характер деформации здания, состояние остова здания, тип фундамента, его заглубление. 

После проведенных замеров и экспертизы здания производится расчет нагрузок, по результатам которого определяется необходимое количество свай для реконструкции, их тип и размер, расстояние между сваями.

При реконструкции деревянных сооружений из бруса, бревен, а также каркасно-щитовых производится погружение свай до проектной отметки с двух сторон от стен. При этом дом поднимается на строительных домкратах. Здесь важно, чтобы нижний венец дома не был сгнившим. Дом приподнимают для того чтобы была возможность связать сваи ростверком.

На винтовые сваи, вкрученные за глубину промерзания грунта, обрезанные по уровню и заполненные цементно-песчаным раствором, устанавливают швеллер или балку, попарно связывая ими винтовые сваи. Затем объект опускают на новый свайно-винтовой фундамент.

Усиление железобетонных фундаментов винтовыми сваями необходимо, если планируется надстроить здание или несущая способность основания под фундаментом ухудшилась. Усиление производится после определения текущего состояния фундамента. Укрепление может быть сделано как с двух сторон от фундамента, так и с одной. Выбор зависит от частного случая и нагрузок. На определенном расстоянии от существующего фундамента производится погружение свай до проектной отмтки. При одностороннем укреплении балка жестко фиксируется в существующий фундамент и приваривается к свае, далее вся конструкция укрепляется бетонным раствором. При двухстороннем усилении балку пропускают сквозь заготовленное отверстие в ленточном фундаменте, укладывают на сваи и также закрепляют раствором.

www.fundex.su


Смотрите также