Техническое состояние фундамента здания

Обследование состояния фундаментов существующего здания

Данное обследование производится для оценки технического состояния фундамента и грунтов основания эксплуатирующихся зданий, а также, в случае увеличения нагрузки на фундамент и основание от надстраиваемых этажей, замене перекрытий, пристройки к существующему зданию дополнительного объёма. Обязательным, также, является обследование фундаментов при наличии в конструкциях здания дефектов, свидетельствующих о просадках, неравномерной осадки здания. В случае строительства нового здания рядом с одиночно существующим, или рядом с группой зданий.

При обследовании фундаментов и основания обязательным является изучение материалов, ранее выполненных инженерно-геологических исследований на данном или на соседнем участке (при их наличии). Изучение результатов ранее произведённых обследований о техническом состоянии, глубине заложения фундаментов, произведённых ремонтных работах.

Непосредственно на объекте производится отрытие шурфов около фундаментов, для изучения текущего состояния основания, производится отбор проб грунта и грунтовых вод под подошвой фундамента, испытание грунтов статическими нагрузками. Определяется тип, конструкция и глубина залегания фундаментов, степень благоустройства и состояние отмостки здания. Приборным контролем определяются физико-механические характеристики материалов, фиксируются дефекты фундамента, состояние гидроизоляции. Определяется соответствие текущих характеристик инженерно-геологического состояния грунтов основания и уровня грунтовых вод архивным данным.

По результатам обследования определяются мероприятия по необходимости усиления фундаментов. В случае увеличения объема здания от дополнительной нагрузки и в случае обнаружения дефектов, поверочным расчётом определяется несущая способность грунтов основания для восприятия существующей и дополнительной нагрузки.

Основные положения по обследованию фундаментов содержит раздел 5, ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».

Пример обследования фундаментов здания. Определение состояния фундамента под существующую нагрузку.

При проведении обследования был осмотрен фундамент здания, определена его конструкция и состояние. Из шурфов были отобраны пробы грунта для обследования в лаборатории. Для определения нагрузок на основание произведено определение конструкции и состава перекрытий, стен здания, конструкции крыши, кровли. На основании обследований в лаборатории определены физико-механические свойства грунтов.

Выполнены обмеры конструкций, в отдельных местах были произведены зондажи для определения конструкции и состава перекрытий и пола на каждом этаже, определены нагрузки от стропильной системы и кровли. По результатам обследования установлено расчётное сопротивление основания, выполнен поверочный расчёт основания под подошвой фундамента на восприятие существующей нагрузки, определена максимальная осадка основания. По результатам обследования и проведения поверочных расчётов было определено, что несущая способность основания обеспечена для восприятия нагрузки, передаваемой от подошвы фундамента. Осадка в пределах норм СНиП.

По результатам обследования технического состояния конструкции фундамента установлено, что фундамент имеет дефекты, в виде вымывания деструктированного раствора из швов кладки. Горизонтальная гидроизоляция не обеспечивает защиту от капиллярного подсоса влаги из грунта. Отмостка, местами, разрушена, уклон планировки, местами, направлен в сторону здания, поверхностные воды проникают к фундаменту.

Источник

Определение технического состояния фундамента, установление максимальной несущей способности конструкций

Содержание

1. Введение

Основание для проведения обследования.

Договор №. от 18 июня 2014г.

Время проведения обследования.

Работы по инженерно-техническому обследованию фундамента произведены 04-09 июля 2014г.

Элементы, подлежащие обследованию.

Согласно техническому заданию выполнялось визуальное и детальное (инструментальное) обследование, объектами технического обследования являлись:

• Столбчатый железобетонный фундамент.

Целью работ по выполнению технического обследования является определение технического состояния фундамента, установление максимальной несущей способности конструкций, с учётом существующего технического состояния.

В состав отчета по итогам обследования технического состояния объекта вошли:

• Оценка технического состояния (категория технического состояния) конструкции;
• указание наиболее вероятных причин появления дефектов и повреждений в конструкциях (при наличии);
• рекомендации по восстановлению или усилению конструкций (если необходимо).
• составление ведомости дефектов;
• результаты инструментальных замеров прочности бетона;
• обмерный чертёж фундамента;
• поверочный расчёт конструкции фундамента.

Выполненный комплекс работ.

1. Подготовка к проведению обследования.

Произведен анализ архивной проектной документации.

2. Работы на объекте

В соответствии с СП 13-102-2003 на объекте были произведены обмерные работы и работы по сплошному обследованию конструкций.

Для определения геометрии и сечения конструктивных элементов выполнены следующие обмерные работы:

• определены фактические размеры расчетных сечений конструкций и их элементов, замерены основные геометрические параметры несущих конструкций;
• определены формы и размеры узлов стыковых сопряжений элементов и их опорных частей;
• в железобетонных конструкциях определено наличие, расположение, количество и класс арматуры, а также состояние защитного слоя и признаки коррозии арматуры.

Выполнен неразрушающий контроль прочности бетона строительных конструкций в 27-и точках по ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 17624-87. Произведено освидетельствование дефектов. По результатам осмотра выполнена дефектная ведомость.

Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний.

Съемка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:

• 5-и метровой рулеткой измерительной металлической РГ-5 ГОСТ 7502-80;
• Ультразвуковой тестер бетона УКС-МГ4;
• Дальномер CONDTROL Mettro 100 Pro;
• ПОС-50МГ4 «Отрыв со скалыванием».

Использованная при обследовании проектная, исполнительная, эксплуатационная и другая документация.

Все работы выполнены в соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» и СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». Настоящие стандарты и правила предназначены для применения в строительстве при проведении обследований и мониторинга технического состояния зданий и сооружений, при разработке заданий на проектирование и разработке проектной документации, и не устанавливают требований к проектированию мероприятий по устранению выявленных недостатков в грунтовых массивах, конструкциях, их элементах и соединениях, а также к проектированию мероприятий по восстановлению, усилению и капитальному ремонту объекта.

Классификация технического состояния конструкций приведена в соответствии с ГОСТ Р 31937-2011, для оценки технического состояния предусмотрено четыре категории характеризующее состояние конструкций здания:

Нормативное техническое состояние: Категория технического состояния, при котором количественные и качественные значения параметров всех критериев оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений, включая состояние грунтов основания, соответствуют установленным в проектной документации значениям с учетом пределов их изменения.

Работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния, при которой некоторые из числа оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта или норм, но имеющиеся нарушения требований в конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и необходимая несущая способность конструкций и грунтов основания, с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.

Ограниченно-работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, при которой имеются крены, дефекты и повреждения, приведшие к снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения, потери устойчивости или опрокидывания, и функционирование конструкций и эксплуатация здания или сооружения возможны либо при контроле (мониторинге) технического состояния, либо при проведении необходимых мероприятий по восстановлению или усилению конструкций и (или) грунтов основания и последующем мониторинге технического состояния (при необходимости).

Аварийное состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения и (или) характеризующаяся кренами, которые могут вызвать потерю устойчивости объекта.

Техническое состояние фундамента — неудовлетворительное

3. Характеристика объекта

3.1. Назначение существующего здания.

3.2. Год постройки здания.

Незавершённое строительство. На момент проведения исследований возведено 26 столбчатых фундаментов. Возраст бетона фундамента более 28 суток.

3.3. Климатические данные района строительства.

Район строительства по СНиП 23-01-99.

Расчётная температура наружного воздуха:

• Средняя, наиболее холодной пятидневки(0.92) минус -28°С.
• Средняя, наиболее холодной пятидневки(0.98) минус -30°С.
• Средняя, наиболее холодных суток (0.92) минус -32°С.
• Средняя, наиболее холодных суток (0.98) минус -36°С.

Зона влажности района строительства, согласно СНиП 23-02-2003 – нормальная.

Согласно СП 20.13330.2011 здание расположено в III снеговом районе, с весом снегового покрова, на 1м 2 горизонтальной поверхности земли, равным 1,8кПа. Нормативная среднемесячная температура января -10°С.

Нормативное значение ветрового давления для I района составляет 0,23 кПа.

Нормативная глубина промерзания грунта, согласно Пособию к СНиП 2.02.01-83*, принимается h₀=1,75 м.

3.4. Уровень ответственности.

Будет определен проектной документацией на надземную часть здания.

Ультразвуковой контроль прочности бетона фундамента

4. Результаты инструментальных исследований

4.1. Результат обследования фундамента

4.1. Количество выполненных шурфов для проведения обследования

4.2. Тип фундамента.

Столбчатый, с плитной частью.

4.3. Глубина залегания фундамента

4.4. Конструкция фундаментов по результатам обследования.

Столбчатые фундаменты, с плитной частью в основании фундамента, выполнены из монолитного бетона.

• Шурф №1. Размеры столбчатой части 670х670мм, высота 900мм, высота плитной части 500мм, размеры подошвы фундамента 1300х1300мм.
• Шурф №2. Размеры столбчатой части 670х670мм, высота 1020мм, высота плитной части 250мм, размеры подошвы фундамента 1300х1300мм.

Армирование фундамента выполнено из 6-ти продольных стержней диаметром 12мм класс А400, и поперечных стержней диаметром 8мм, установленных с шагом 150мм по высоте фундамента.

4.5. Сведения о грунтах основания здания.

Сведения о геологии площадки получены из архивных данных и изучения грунта на объекте. По результатам осмотра в шурфах ниже подошвы фундамента грунтами основания являются супесчаные насыпные грунты. Грунтовые воды залегают на глубине 0,8-1м от поверхности земли.

По архивных данным инженерно-геологических изысканий, выполненных фирмой ООО «. » в 2014 году, в городе Электросталь установлено:

В геологическом строении исследованного участка по данным бурения с поверхности под слоем насыпных грунтов до глубины 10м,0 принимают участие покровные (prQII-III) флювиогляциальные (FQII) и моренные (gQII) отложения.

От поверхности земли участок имеет следующее строение: Насыпные грунты мощностью 1,5 м, на глубину 0,5-1,8м участок покрыт покровными тугопластичными суглинками коричневого цвета, опесчанеными с редким включением дресвы, сильнопучинистыми.

Под покровными грунтами залегают флювиогляциальные отложения, представленные песками средней крупности, с редким включением дресвы, коричневого цвета, средней плотности, средней степени водонасыщения и водонасыщенные, мощностью 0,9-2,6м.

Ниже по разрезу, на всю вскрытую мощность, залегают моренные отложения, представленные суглинками крано-коричневого цвета тугопластничной консистенции, с включением гальки и дресвы до 5-7%. Вскрытая мощность 5,4-6.8м. Физико-механические характеристики грунтов основания приняты с понижающим коэффициентом 0.9.

4.6. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция

Выполнена обмазка битумом за 1 раз.

4.7. Дефекты, выявленные при обследовании.

Зафиксированы сквозные вертикальные и диагональные трещины в узлах соединения балок фундамента со столбами. Трещины носят деформационных характер, причина появления трещин — недостаточное поперечное армирование балок в узлах соединения со столбами.

При осмотре фундамента повсеместно зафиксированы поры, раковины, оголение арматуры. Дефекты являются следствием некачественно выполненных работ. Бетон не провибрирован. Вертикальная гидроизоляция имеет отслоение и местами отсутствует.

Поперечная и верхняя продольная арматура балок

5. Ведомость дефектов и повреждений по результатам визуального обследования

Конструкция

Место дефекта

Дефект или повреждение

Объём дефекта

Возможные причины возникновения дефектов

Мероприятия по устранению дефектов

Ось А/2-3, ось А/3-4, ось А/6-7.

Деформационные трещины в балке

Трещина сквозная, глубиной 240мм. Высота трещины 240мм

Недостаточный шаг поперечной арматуры в узле соединения балки и столба.

Инъекционное укрепление под давлением.

Постановка дополнительных арматурных каркасов на длину 1.5м от узла соединения балки со столбом фундамента, с поперечной арматурой диаметром 8мм, с шагом 100мм. Торкретирование балок под давлением, для создания защитного слоя бетона.

Фундаментный столб частично разрушен.

Установка опалубки, армирования и анкерных болтов, заливка бетоном.

Не выполнена заливка бетоном столбчатого фундамента, не выполнена заливка балок в осях А/Б-10, Б/В-10 А/Б-1

Не закончены работы по устройству фундамента

Установка опалубки, армирования, заливка бетоном

Поры, раковины, биопоражение.

На площади до 30 % фундамента

Некачественно выполненные бетонные и опалубочные работы, некачественно выполненные гидроизоляционные работы. Отсутствие консервации объекта.

Очистка и устройство гидрофобизации фундамента, обработка фундамента ремонтным составом «Скрепа М500»

Смещение арматурных стержней, недостаточная толщина защитного слоя, обнажение арматуры, некачественно выполненные опалубочные работы, частичное или полное отсутствие гидроизоляции.

Диаметр арматурных стержней

6. Результаты поверочных расчетов

В соответствии с СП 56.13330.2011 произведен поверочный расчёт столбчатого монолитного фундамента, совместно с грунтовым основанием. В расчёте грунтового основания приняты физико-механические характеристики с использованием нормативных значений приложения Б СП 22.13330.2011 и архивных данных, на основании проведённых в 2014 году инженерно-геологических изысканий, выполненных в городе Электросталь. В соответствии с СП22.13330.2011 расчётное сопротивление насыпных грунтов для песков пылеватых, суглинков и глин при степени влажности Sr>0.8 составляет 100КПа (10т/м2). На основании архивных данных физико-механических свойств грунта расчётное сопротивление насыпного грунта составляет 6.267т/м 2 . В расчёте применено минимальное значение 6.267т/м 2 .

По результатам проведённых поверочных расчётов установлено, что предельная нагрузка на столбчатый фундамент не должна превышать 5тс.

(Графические материалы поверочного расчёта представлены в приложении №2).

Образец бетона. Заполнитель бетона — гранитный щебень

7. Оценка технического состояния конструкций и сравнение с требованиями нормативных документов

Наименование конструкции

Техническое состояние

Мероприятия для обеспечения нормальной эксплуатации

Ограниченно-работоспособное, по ГОСТ 31937-2011 и неудовлетворительное по СП22.13330.2011.

Усиление фундаментных балок. Гидрофобизация бетона фундамента, обработка фундамента составом «Скрепа М500». Устройство буроинекционных свай под плитными частями фундаментов по специальному проекту.

Определение конфигурации и положения фундамента на плане

8. Выводы

В результате проведенного детального обследования технического состояния, и поверочных расчётов фундамента можно сделать следующие выводы:

8.1. Существующий железобетонный фундамент выполнен из отдельных столбов размерами 670х670мм, высотой 0.9-1м, с плитной частью размерами 1300х1300мм высотой 250-500мм. Между столбами выполнены монолитные железобетонные балки сечением 240х240мм, длиной 6000мм.

8.2. Глубина залегания фундаментов от поверхности земли составляет 0,9-1м. Грунтами основаниями являются насыпные слежавшиеся грунты, грунтовые воды залегают на отметке -0,8, -0,9м. В соответствии с таблицей 5 СП22.13330.2011 глубина залегания фундамента должна быть не менее 1,8-2м от поверхности земли, в связи с чем глубина залегания фундамента недостаточна.

8.3. Техническое состояние существующих фундаментов, в связи с наличием трещин в узлах соединения со столбами фундамента и недостаточной глубиной залегания, соответствует ограниченно-работоспособному. Необходимы конструктивные мероприятия по усилению существующих балок.

8.4. Поверочный расчёт произведён для определения максимальной нагрузки на фундамент, с учетом несущей способности грунтов основания под подошвой фундамента. В ходе расчёта фундамента определена максимальная нагрузка на грунты основания, выявлена разность осадок и общая осадка здания. На основании проведённого расчёта установлено, что максимальная нагрузка на фундамент, с учётом несущей способности грунтов основания, не должна превышать 5тс.

8.5. При выполнении поверочного расчёта бетонного сечения монолитного столбчатого фундамента установлено, что при нагрузке на фундамент 5тс несущая способность использована на 16,9%.

8.6. При превышении проектной нагрузки более допустимой необходимо выполнить мероприятия по передачи нагрузки от фундамента на более прочный грунт, путём устройства буроинъекционных свай (по специальному проекту).

8.7. Для обеспечения надежности бетона и арматуры фундаментов после выполнения ремонтных работ произвести пропитку бетона гидрофобизирующими составами типа «Пенетрон».

Работы по устройству фундамента не завершены

9. Заключение

9.1. В следствии того, что глубина залегания существующего фундамента недостаточна и фундамент опирается на непрочное обводненное основание из насыпных грунтов для дальнейшей эксплуатации железобетонного фундамента и устройства по нему надземной части здания необходимо выполнить мероприятия по усилению фундаментных балок и подведения под подошвы столбчатых фундаментов монолитного ростверка и буроинъекционных свай. А также выполнить ремонтные работы, для устранения дефектов, допущенных при выполнении стоительно — монтажных работ. (см. п.5 Дефектная ведомость).

9.2. Разработать проект усиления фундаментов. До разработки проекта провести инженерно-геологические изыскания на площадке строительства.

Рекомендации

Общий вид фундамента

11. Список использованной литературы и инструктивно-нормативных документов

Приложение 2. Графические приложения: обмерные планы, дефектные ведомости

План столбов фундамента по результатам нивелирной съемки Дефектная ведомость

Приложение 3. Поверочный расчёт железобетонного фундамента

Результаты поверочного расчета:

Коэффициент использования 0.169 — прочность на продавливание незамкнутого бетонного элемента при действии сосредоточенной силы и изгибающих моментов (в том числе дополнительных от внецентренного приложения силы относительно контура продавливания) с векторами вдоль осей X,Y (площадка приложения у края плиты).

Вывод:

1. Поверочный расчёт произведён для определения максимальной нагрузки на фундамент с учетом несущей способности грунтов основания под подошвой фундамента. В ходе расчёта фундамента определена максимальная нагрузка на грунты основания, выявлена разность осадок и общая осадка здания. На основании проведённого расчёта установлено, что максимальная нагрузка на фундамент, с учётом несущей способности грунтов основания, не должна превышать 5тс.
2. При выполнении поверочного расчёта бетонного сечения монолитного столбчатого фундамента установлено, что при нагрузке на фундамент 5тс несущая способность использована на 16,9%.
3. При превышении проектной нагрузки более допустимой необходимо выполнить мероприятия по передачи нагрузки от фундамента на более прочный грунт, путём устройства буроинъекционных свай (по специальному проекту).

Трещины деформационного характера в узле сопряжения балки и столба фундамента

Испытания прочности бетона прибором «ПОС-50МГ4 «Отрыв со скалыванием»»

Конструкция и место проведения испытаний

Проскальзывание анкера, Dh

Усилие вырыва, с учетом проскальзывания анкера

Источник