Шурф фундамента – зачем нужен, правила и варианты устройства, негативные моменты
Подземная часть любого здания спрятана под толщей грунта, поэтому даже визуально осмотреть ее не представляется возможным, в отличие от наземных конструкций. Проведению качественного обследования фундамента существующих построек способствуют шурфы, выкопанные с наружной стороны сооружения или изнутри. Их месторасположение определяется в зависимости от конструкции самой постройки, расстояния до близлежащих строений, а также от уровня заложения подошвы фундамента.
Когда необходимо обследование подземных конструкций
Проверка состояния фундамента и основания под ним требуется в случаях:
- увеличения этажности здания;
- технической переоснастки производства;
- капитального ремонта, связанного с повышением нагрузок;
- появления значительных трещин на фасаде и перекосов проемов;
- развития недопустимых просадок;
- необходимости возведения близкорасположенных фундаментов и т.д.
Зачастую о проблемах подземной части сооружения свидетельствуют внешние повреждения на стенах, определяемые визуально, а также заклинивание сразу нескольких дверей, расположенных в одной плоскости или неподалеку друг от друга. В этих случаях специалисты дают однозначное заключение о том, что строение испытывает деформации, и происходит это, скорее всего, из-за слабости основания или начавшегося разрушения фундамента.
При капитальной реконструкции объекта, предполагающей усиление давления на грунт, в обязательном порядке требуется провести обследование его подземной части, для чего необходимо вырыть шурфы.
В ряде случаев бывает достаточно изучения технической документации. Но при ее отсутствии или возникновении значительных просадок, подтвержденных систематическими наблюдениями, а также при работах, связанных с переустройством старых строений, без непосредственного осмотра состояния фундамента и основания обойтись нельзя.
Недопустимые деформации, перекосы и просадки зданий могут происходить по разным причинам, появляющимся сразу, с годами или после оттаивания грунта. Источниками проблем становятся:
- атмосферные воды, просачивающиеся в грунт и замачивающие основание;
- подземные воды, появляющиеся в результате утечек из сетей водоснабжения или канализации, а также резервуаров и теплотрасс;
- поднявшиеся выше допустимого уровня грунтовые воды;
- недостаточно уплотненное основание или обратная засыпка;
- промораживание или вымывание грунта;
- смещение грунтовых слоев относительно друг друга и т.д.
При шурфовании отбирают пробы грунта в основании фундамента, визуально осматривают конструкцию и, при необходимости, изымают образцы материалов (бетона, раствора, камня) для дальнейших лабораторных исследований. Нередко производят вскрытие арматуры.
Правила устройства шурфов
Шурф представляет собой вырытую яму, оголяющую стенку ленточного, опору столбчатого или боковую часть плитного фундамента. Места расположения заглублений определяют, исходя из конкретных условий. Приоритетными являются проблемные участки, а в случае необходимости обследования длинномерных зон, выбор оставляют за площадками, которые менее всего могут стать помехой для прохожих или проживающих рядом людей.
Строители при разметке шурфов не должны отталкиваться только от удобства условий работы и доступности территории. Исследования практически всегда производятся в населенных районах, поэтому от присутствия пешеходов вблизи объекта избавиться не получится. Но и окружающим необходимо помнить о том, что обследование фундамента носит всего лишь временный характер, а проводимые мероприятия являются необходимыми, целесообразными и не критичными.
В обязательном порядке шурф должен закладываться в местах, где явно просматривается деформация стен. Также шурфование может производиться:
- на наиболее загруженных участках здания;
- в каждой самостоятельной части многосекционного дома;
- в зонах расположения дополнительных опор.
Особого внимания требуют площадки, где состояние грунта или фундамента определяется как аварийное. В этом случае, кроме проблемного участка осматривают надежные зоны, где устраивают шурф, после чего результаты исследования сравнивают. Для фундамента реконструируемого объекта шурфование и обследование конструкций вместе с основанием производят в местах установки несущих колонн и стен. А в случае частичной надстройки – только в районе реорганизации.
Количество шурфов зависит от начальной цели ревизии фундамента. При реконструкции или капитальном ремонте здания, не предусматривающем увеличения нагрузок, достаточно будет выполнить 2-3 контрольных шурфа. При устранении поступления воды в подвальном помещении или на первом этаже выкапывают ямы в каждом из обводненных участков, а при углублении подвала делают по одной яме возле всех стен. На наиболее загруженных зонах допускается выполнение двухсторонних шурфов.
В местах изменения уровня заложения фундамента или значительного скачка высоты сооружения нередко устраивают дополнительные шурфы.
Каждый шурф выкапывают ниже глубины заложения фундамента на полметра. В зависимости от стесненности территории и размера заглубления, стенки ямы делают с откосами или укрепляют их вертикальными щитами с распорками. Минимальная площадь днища шурфа относительно его глубины составляет:
- 1,25 м2 – до 1,5м;
- 2 м2 – от 1,5 до 2,5м;
- более 2,5 м2 – от 2,5м.
В строениях с подвалами шурфование производят с внутренней стороны, что значительно уменьшает трудовые затраты при выполнении земляных работ. Шурфы, в этом случае, имеют, как правило, глубину 0,8-1,2м и размеры по дну – 1,0*1,0м.
В результате обследования фундамента выясняют или уточняют:
- глубину заложения подземной части;
- габаритные размеры в плане;
- тип и прочность конструкции;
- наличие дефектов и разрушений;
- класс бетона и марку камня (по образцам – в лаборатории);
- состояние гидроизоляционного слоя;
- нарушение положения относительно вертикальной оси;
- факт присутствия каких-либо усилений.
Состояние искусственного и естественного основания определяют по отобранной в тех же шурфах пробе грунта. В некоторых ситуациях требуется дополнительное шурфование.
Варианты вскрытия фундаментов
Одной из стенок шурфа, предназначенного для обследования ленточного фундамента, является вертикальная поверхность самой подземной конструкции. Для отдельно стоящих столбчатых фундаментов возможно три варианта их вскрытия:
- двухстороннее – шурф выкапывается по двум смежным сторонам фундаментной железобетонной подушки;
- угловое – яма располагается также с двух сторон, но не на полную длину граней подошвы фундамента, а лишь наполовину;
- периметрическое – оголение конструкции производится с трех сторон полностью, а с четвертой – частично.
Двухсторонняя схема шурфования применяется в случае наличия в зоне выкапывания ям значительных осадочных деформаций, при асимметричной форме фундаментной подошвы, либо при рассмотрении возможности увеличения нагрузок на несущие конструкции после реконструкции объекта. Угловой шурф устраивают при одинаковых размерах сторон железобетонного основания в плане и отсутствия просадочных процессов. Для производственных строений учитывают, также, равномерность нагрузок от оборудования и недопустимость его демонтажа или перемещения на другое место в дальнейшем.
Выкапывание шурфа по периметру используют в критических ситуациях, когда требуется максимальный осмотр подземной части здания или доскональный анализ грунтовых условий. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.
Нередки случаи, когда для небольшого по площади и этажности здания приходится выкапывать значительно больше шурфов, чем для огромного производственного цеха, имеющего схожие конструкции. Дело в том, что на процесс ответственного обследования в большей степени оказывают влияние конкретные условия, визуальные оценки, а также предварительные контрольные замеры и исследования, нежели человеческий фактор. Бывает, что при минимальной проверке выявляются значительные несоответствия подземной конструкции с технической документацией и даже предыдущими исследованиями. Тогда-то и требуются дополнительные изыскания.
Обследование фундаментов при помощи шурфов производят специализированные организации при наличии техзадания, проектной документации на проведение работ с четким указанием мест расположения и размеров приямков, а также разрешения надзорных органов.
Присутствие профессионалов и руководство инженеров при выкапывании шурфов необходимо для того, чтобы:
- лишний грунт из-под фундамента не был случайно удален во избежание дополнительных просадок;
- при подтоплении ямы могли быть быстро обследованы проблемные участки, так как при интенсивной откачке воды дополнительно вымывается порода, в том числе песчаная подушка;
- специалист смог подкорректировать размеры шурфа для возможности выполнения более точных замеров;
- были изъяты правильные пробы грунта и образцы материалов.
По окончании работ каждый шурф засыпается с послойным уплотнением. Далее, с внешней стороны восстанавливается отмостка по всем правилам, а изнутри – пол.
Негативные моменты шурфования
Перед тем как решиться на обследование фундаментов путем выкапывания шурфов, необходимо понимать, что работы повлекут за собой определенные неудобства, которые могут коснуться не только хозяина строения, но и окружающих. А именно:
- шум при разрушении отмостки или бетонного пола;
- пыль и грязь;
- появление влажности;
- вероятность подтопления при несвоевременной откачке атмосферных вод;
- повреждение гидроизоляции;
- трудности в передвижении вблизи дома;
- невозможность эксплуатации обследуемых участков.
Но, несмотря на трудности, необходимо понимать важность устройства шурфов, предусматриваемых для наглядного ознакомления с проблемами фундаментов и основания под ними. Неудобства, в этом случае, носят временный характер.
Источник
Отрывка шурфов для обследования фундаментов.
ОБСЛЕДОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ И ОСНОВАНИЙ
Состав работ
12.1.1. Из комплекса работ по обследованию строительных конструкций зданий обследование оснований и фундаментов является наиболее сложным ввиду многообразия скрытых факторов, влияющих на состояние наземных конструкций.
12.1.2. Обследование грунтов оснований должно проводиться специализированными организациями в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*, СНиП 1.02.07-87, СНиП 2.01.14-83, ГОСТ 5180-84, ГОСТ 12248-78, ГОСТ 20276-85 и соответствующих инструктивно-нормативных документов. В связи с этим в настоящем Пособии рассматриваются в основном вопросы обследования технического состояния конструкций фундаментов и определения их несущей способности.
12.1.3. Обследование оснований и фундаментов, как правило, включает следующие этапы работ: подготовительный, натурный (полевой), лабораторный и камеральный.
В состав работ подготовительного этапа входит изучение:
материалов инженерно-геологических обследований, гидрогеологических и других материалов, отражающих особенности площадки обследуемого объекта;
журналов наблюдений за осадками, кренами, трещинами, прогибами и деформациями фундаментов;
инженерных мероприятий, проводившихся в пределах площадки или вблизи нее; наряду с этим осуществляется наружный осмотр здания для установления общего состояния конструкций, зоны наибольших деформаций и повреждений конструктивных элементов, определения места выработок, вскрытий фундаментов, места геодезических знаков и реперов.
В состав работ по натурным (полевым) обследованиям входит:
отрывка шурфов для вскрытия фундаментов; обследование технического состояния конструкций фундаментов, описание состояния гидроизоляции, составление ведомости дефектов и повреждений фундаментов, определение или уточнение нагрузок и воздействий и инструментальное определение прочностных характеристик материала конструкций фундаментов;
отбор образцов материалов фундаментов для физико-механических и химических испытаний, инструментальное определение деформаций надземных конструкций.
Лабораторные работы включают испытание отобранных образцов материалов и установление фактических их физико-технических характеристик.
Камеральные работы включают обобщение результатов обследований и составление заключения о техническом состоянии конструкций фундаментов и о несущей их способности.
Отрывка шурфов для обследования фундаментов.
12.2.1. Необходимое количество шурфов зависит от цели обследования, объемно-планировочного и конструктивного решений здания, а также технического состояния строительных конструкций и условий их эксплуатации:
при восстановлении здания в местах неудовлетворительного состояния надземных конструкций (просадки, перекосы, крены, трещины, недопустимые деформации) не менее 2-3 шурфов;
при детальном обследовании фундаментов отрывается по одному шурфу в каждом месте неудовлетворительного состояния надземных конструкций;
при ликвидации последствий затопления подвалов, тоннелей, технологических каналов и т.п. — по одному шурфу в каждом обводненном месте.
12.2.2. Перед началом работ по вскрытию шурфов с целью предупреждения разрушения подземных коммуникаций (теплосетей) повреждения подземного технологического оборудования план размещения шурфов должен быть согласован и утвержден главным механиком или главным инженером предприятия.
12.2.3. Шурфы отрывают на глубину ниже уровня подошвы фундамента на 0,5 м. Если на этом уровне обнаружены насыпные, заторфованные, рыхлые или другие слабые грунты, в шурфах должны быть пробурены контрольные скважины.
12.2.4. При отрывке шурфов грунты тщательно осматриваются через каждые 20-30 см. В зависимости от свойства грунтов и глубины шурфы проходят с креплением или без крепления. Воду из шурфов откачивают насосами. Отбор образцов грунта обычно производят из уровня подошвы фундамента. Образец шурфа приведен на рис. 12.1.
Рис. 12.1 Образец шурфа
1 — кирпичная стена; 2 — полы по грунту; 3 — скважина в шурфе; 4 – места вскрытия фундамента; 5, 6, 7 — грунтовые слои
Рис 12.2 Способы вскрытия столбчатых фундаментов
а — «на угол»; б — «на две стороны»; в — «по периметру»
12.2.5. Ленточные фундаменты вскрываются непосредственно по отвесной грани стены. Столбчатые фундаменты должны вскрываться одним из следующих трех способов (рис. 12.2):
1. Вскрытие «на угол» — применяется при наличии симметричной геометрии фундамента в плане, при плотном размещении оборудования и невозможности его демонтажа; при отсутствии осадочных деформаций, а также при повторном обследовании;
2. Вскрытие «на две стороны» — применяется при наличии недопустимых осадочных деформаций надземной части здания на данном участке; при проектировании значительного увеличения нагрузки на грунты или при несимметричных фундаментах.
3. Вскрытие «по периметру» — применяется при аварийном состоянии участка здания, связанном с просадкой грунтов основания. Вскрытие фундаментов этим способом производится участками длиной не более 1,5 м; вскрывать фундаменты одновременно по всему периметру не допускается.
12.2.6. Результаты осмотра грунтов, параметры шурфа отмечают в журнале. Кроме того, фиксируют атмосферные условия, дату вскрытия шурфов.
Источник