Укрепление фундаментов железобетонными обоймами

Усиление ленточного фундамента железобетонной обоймой

5.2.2. Усиление фундаментов и оснований

Подводка фундаментов — один из наиболее известных и достаточно часто применяемых способов укрепления зданий, заключающийся в увеличении площади подошвы и заглублении фундамента методом частичной или полной замены старой фундаментной кладки.

Подводка ленточных фундаментов выполняется участками («захватками»), длина которых зависит от прочности вышележащей кладки (стен, цоколя, фундаментов), наличия в ней проемов, трещин, а также от глубины заложения фундаментов.

Сравнительно короткие захватки 1,5— 2 м под глухими стенами, допускающими перенос давления, выполняются обычно без крепления.

При подводке фундаментов в сложных условиях (большая глубина, осыпающаяся кладка, сосредоточенная нагрузка) применяется временное крепление захватки в виде стоек, поперечных или продольных рам, распределительных балок и т.д. (рис. 74).

74. Подводка фундаментов 1 — углубление и расширение фундамента с заменой рыхлой кладки железобетоном; 2 — план захваток (в кружках — номера захваток); 3 — подводка железобетонного ленточного фундамента под существующий при глубоком заложении; 4 — крепление стенок траншей; 5 — металлические рамы временного крепления; 6 — подводка фундамента под пилон; 7 — металлическая обойма;

Конструкция временного крепления должна учитывать возможность размещения армокаркасов и опалубки, а также перестановки или демонтажа.

Подводимая часть фундамента выполняется обычно из монолитного бетона или железобетона, иногда применяется бутовая кладка. Порядок раскрытия и бетонирования захваток назначается из условия, что каждая раскрываемая и бетонируемая захватка — под защитой смежного участка.

Деревянные стойки, балки и торцевая опалубка извлекаются по окончании бетонирования захватки. Металлическое крепление иногда замоноличивается в бетоне. В этом случае снижается опасность деформаций, вызываемых, например, усадкой бетона или местными неучтенными нагрузками. Усадочные зазоры чеканятся и инъецируются.

Значительную сложность представляет подводка фундаментов под отдельно стоящие столбы, пилоны, нагруженные простенки и т.п. Порядок раскрытия захваток в этом случае должен исключить длительное внецентренное обжатие кладки и основания. Усиливаемые столбы и простенки должны быть максимально разгружены (см. рис. 74).

Подводкой фундаментов укреплены Успенский собор в Рязани, собор Рождества Богородицы и крепостные стены Пафнутьев-Боровского монастыря, многие памятники Кирилло-Белозерского монастыря и др.

Условиями для оптимального применения данного- способа считают:

значительную протяженность укрепляемых конструкций;

ленточный характер фундамента и отсутствие сосредоточенной нагрузки на него;

монолитность укрепляемых стен и фундаментов, регулярную кладку (из

кирпича или белого камня), отсутствие или небольшое количество низкорасположенных проемов и трещин;

небольшое заглубление подводимых фундаментов (до 2—2,5 м);

низкое стояние грунтовых вод;

достаточную несущую способность грунтов основания — не меньше 0,15 МПа.

Важным условием становится и тщательность производства работ, так как даже при незначительном отступлении от технологии могут возобновиться старые деформационные процессы или даже возникнуть новые просадки с трещинообразованием. Необходимость подводки фундаментов под столбы и пилоны должна быть вообще особо аргументирована.

Метод становится нерационален или невозможен:

при глубоком заложении фундаментов, требующем большого объема земляных работ и особого крепления котлована; при малой высоте или большой ширине подводимого фундамента;

при валунной, рыхлой, осыпающейся кладке укрепляемых фундаментов и стен; в аварийных ситуациях, под наклоненными или неустойчивыми стенами и столбами, не имеющими крепления; при высоком уровне грунтовых вод.

Усиление фундаментов с помощью обойм.

В тех случаях, когда подводка фундаментов затруднена или существует опасность новых просадочных деформаций (при малоквалифицированном неконтролируемом производстве), существующие фундаменты могут быть усилены и расширены с помощью боковых прикладок в виде отдельных бетонных блоков, лент или обойм. Дополнительные прикладки или обоймы рассчитываются либо на избыточную часть нагрузки (по несущей способности основания), либо на восприятие полной нагрузки, что подразумевает соответствующий контакт между фундаментной кладкой и бетонной конструкцией.

Способ соединения старой и новой частей фундамента зависит от величины передаваемой нагрузки, площади контакта, характера старой кладки и др.

Если, к примеру, функции обойм планируются умеренными (до 30% общего давления), а древний фундамент сложен из валунов и бута, то для надежной передачи нагрузки может быть достаточно простого сцеплениия бетона с неровностями кладки.

При плотных белокаменных или кирпичных фундаментах используются шпоночные соединения с обоймой в виде бетонного «зуба», поперечных металлических балок или арматурных стержней.

Размер «зуба» рассчитывается на отпор грунта по скалыванию менее прочного из соединяемых материалов, а длина и число металлических шпонок — по смятию материала фундамента.

Помимо сдвигающего усилия шпоночные соединения испытывают и растягивающие усилия, которые тем выше, чем больше площадь опирания обойм и чем меньше их высота. (Несложный расчет показывает, что только для удержания от поворота обоймы, показанной на рис. 75, при планируемом отпоре грунта 0,1 МПа требуется погасить от 50 до 100 кН растягивающих усилий на каждом метре.) Сложность сквозного поперечного армирования фундаментов, анкеровки арматуры и защиты ее от коррозии не позволяет считать широкие обоймы рациональными и длительно надежными конструкциями.

75. Усиление фундаментов с помощью обойм 1—4 — двухветвевые железобетонные обоймы: 1 — сцепление обоймы за счет неровностей кладки; 2 — сцепление с помощью “зуба “; 3 — нерациональная широкая обойма со сквозным стержневым креплением; 4 — план обоймы с поперечными диафрагмами; 5 — корытная обойма, бетонируемая в две очереди; 6— “висячая” обойма выше уровня грунтовых вод; 7 — фрагмент перекрестной ленточной обоймы под столбом; 8 — обойма-ростверк (разрез и план); 9 — обойма с рандбалками-распорками (план и разрез с эпюрой отпора грунта);

Наилучшие результаты дают узкие двухветвевые обоймы или одинарные обоймы, замкнутые по ограниченному контуру и не испытывающие крутящего момента.

При необходимости значительно увеличить площадь опирания фундамента могут быть рекомендованы перекрестные обоймы, в которых отпор грунта нагружает и «свободные», не связанные с фундаментами элементы.

Системы перекрестных обойм разработаны для укрепления ряда памятников Новгорода (Знаменского собора 1682 г., Спасской башни кремля 1485 г.). В Москве данный способ успешно применен для усиления надвратной церкви Даниловского монастыря (реставрация 1983—-1985 гг.).

В свое время здание, имевшее неравномерную просадочную деформацию объема, было разобрано до половины высоты.

Масса надстраиваемой части— около 350 т требовала увеличить площадь фундаментов приблизительно на 30%, что было достигнуто устройством двух незамкнутых одинарных железобетонных обойм, врезанных в фундаменты центральных пилонов и соединенных тремя мощными связевыми балками. Балки рассчитаны на реактивное давление (отпор) грунта, создаваемое концевыми нагрузками.

Следует остановиться на особой разновидности ленточных и замкнутых фундаментных обойм, разгружающих слабые, перегруженные участки основания и передающих избыточное давление на устойчивые зоны.

Такие обоймы, выполняющие функции рандбалок, использованы для разгрузки основания под центральными столбами Благовещенского собора в Нижнем Новгороде.

В сочетании с системой подземных контрфорсов обойма «подхват» применена для разгрузки фундамента Новобратского корпуса в Соловецком монастыре.

В некоторых случаях конструкция обойм позволяет использовать их в качестве ростверков свайных фундаментов. Сваи могут быть установлены либо заранее, до бетонирования ростверка, либо во вторую очередь, когда обойма уже существует и возникает необходимость ее усиления (см. свайные фундаменты).

Замкнутые железобетонные обоймы могут быть использованы и как сугубо стяжные конструкции в качестве: профилактических бандажей, препятствующих независимому перемещению деформационных блоков разорванных трещинами зданий; подземных антисейсмических поясов; защитных «рубашек», «ящиков» и т.д.

для слабых, деструктированных фундаментов и археологической кладки, такие «рубашки» иногда сочетаются с инъецированием разрушенной кладки или устройством распределительных бетонных плит или стяжки по верхнему обрезу (северная галерея Троицкого собора Астраханского кремля, павильон «Грот» усадьбы Кусково).

При всем различии конструкций и назначении обойм они обладают одним общим свойством — не нарушают сложившегося контакта между подошвой фундамента и основанием.

Свайные и комбинированные способы усиления фундаментов. Интересным видом укрепления кладки стен и фундаментов, а также грунта основания можно считать их армирование так называемыми «корневидными», или буроинъекционными сваями.

Буроинъекционные сваи, разработанные более 30 лет назад итальянской фирмой «Фондедиле», успешно применяются для укрепления объемов архитектурных памятников и современных зданий при их деформациях, просадках, увеличении нагрузок.

Корневидными сваями укрепляют также подпорные стены, набережные, оползни, откосы и стенки глубоких выработок.

Буроинъекционная свая представляет собой шпур диаметром 75—150 мм, армированный 1—3 стержнями и заполненный под давлением 2—4 атм. цементно-песчаным раствором.

Бурение производится электрическими станками вращательного бурения на глубину 10—30 м и более под любым углом к вертикали.

Бурение каменных стен и фундаментов производится шарошечным долотом, меры предосторожности при бурении рыхлых, неустойчивых кладок приблизительно те же, что и при сверлении шпуров анкерного крепления; при проходке грунтов основания используются обсадные трубы.

Избыточное давление, создаваемое при опрессовке сваи, позволяет заполнить раствором не только ствол сваи, но и пересекаемые им пустоты, раковины, трещины и пустые швы. Таким образом, заполнение сваи, пробуренной через кладку цоколя или фундамента, способствует замоноличиванию и укреплению этой кладки.

В зависимости от габаритов укрепляемого сооружения, вида нагрузки и деформации буроинъекционные сваи могут быть применены как жесткие сжатые, сжато-изгибаемые и растянутые стержни. Возможные варианты расположения свай показаны на рис. 76.

76. Буроинъекционные сваи 1,2 — укрепление подпорных стен; 3 — предварительное крепление стенок глубоких выработок; 4 — комплексное укрепление кладки пилона, фундамента и основания;

5 — предложения по креплению “висячих” контрфорсов и насыпного откоса у Трапезной палаты Андроникова монастыря

77. Схема укрепления прясла ростверками на буронабивных сваях 1 — крепостная стена; 2 — насыпной вал; 3 — ростверк; 4 — рандбалка;

5 — буронабивная свая диаметром 400 мм

78. Вдавливаемые сваи 1 — трубчатые звенья сваи; 2 — гидравлический домкрат; 3 — поддомкратная балка; 4 — фундамент;

5 — трещины деформации простенка при отказе сваи или изгибе балки

Буроинъекционные сваи хорошо сочетаются с косвенным армированием кладки, железобетонными обоймами и другими скрытыми и открытыми конструкциями укрепления. Одно из основных достоинств буроинъекционных свай — их «лояльность» к сложившейся статике (система «памятник—среда»).

Несущая способность буроинъекци-онной сваи зависит от ее рабочей схемы (свая—стойка или висячая свая), геологии участка, качества заполнения и опрессовки. Например, интервал «возможностей» сваи диаметром 152 мм и длиной около 10 м может составлять от 50 до 250 кН. Предварительно рассчитанная несущая способность сваи проверяется контрольными испытаниями.

Применение буроинъекционных свай нерационально в следующих случаях: при укреплении валунных фундаментов, так как бурение затруднено, а «заделка» сваи в теле фундамента (как и его инъецирование) осуществляется некачественно из-за несоответствия физико-механических свойств нагнетаемого раствора и непористого материала валунов; при укреплении археологических руин или других конструкций из слабого, осыпающегося материала, не выдерживающего динамику бурения; при неблагоприятной геологии участка и необходимости чрезвычайно глубокого бурения.

Ростверки с применением буронабивных свай. Буронабивные сваи могут применяться для создания фундаментных конструкций, частично дублирующих старые фундаменты или полностью их разгружающих.

Конструкция сваи образуется при заполнении бетоном специально пробуренной в грунте (и армированной сварным каркасом) скважины диаметром более 200 мм.

В отличие от корневидных свай буронабивные проходят только через грунт и только снаружи здания на расстоянии не менее 1—1,5 м от линии укрепляемых стен.

Передача нагрузки на вынесенный свайный фундамент осуществляется с помощью поперечных балочных конструкций, которые тем сложнее и протяженней, чем шире расставлены оси свай. Способ применим, таким образом, к сооружениям относительно небольшой ширины (до 6 м): крепостным стенам, пилонам, столбам, контрфорсам, малым башням и колокольням, узким зданиям (рис. 77).

Ограничивающим фактором служит и определенная сложность при проходке ригеля (под фундаментом и сквозь фундамент) и размещении буровых машин. Предпосылкой к применению способа может стать очень большая линейная (или сосредоточенная) нагрузка на фундамент в сочетании с плохой геологией участка.

В проекте укрепления аварийного участка прясла Новгородского кремля (между Спасской и Княжей башнями) использованы буронабивные сваи-стойки диаметром 400 мм, длиной 8 м, заложение по обе стороны стены группами по четыре сваи и объединенные мощным (2×1,5 м) железобетонным ригелем в уровне существующих фундаментов. Длина балок между внутренними рядами свай около 6,5 м, шаг 7—7,5 м, полная нагрузка на сваю около 400 кН. Необходимость укрепления прясла была вызвана его нарастающими просадками и креном вследствие изменения гидрорежима участка и разрушения (гниения) древнего бревенчатого ядра кремлевского вала. При выборе варианта проекта было учтено то обстоятельство, что устройство «плавающих» ленточных фундаментов или висячих свай не гарантирует от новых просадок при разрушении органики основания; инъекционные же способы укрепления были отвергнуты как исключающие возможность археологических изысканий в этой части кремля.

Вдавливаемые сваи, как и буронабивные, используются при необходимости восприятия очень больших нагрузок укрепляемого сооружения при неблагоприятной геологии участка.

Метод задавливания свай состоит в погружении свай под фундаменты или стены здания с помощью домкрата, упирающегося через распределительную траверсу в кладку фундамента. Вдавливающей сваю нагрузкой служит, таким образом, масса здания.

Максимальное усилие, развиваемое домкратом, должно соответствовать состоянию равновесия между несущей способностью сваи (по материалу сваи и грунту) и приходящейся на нее нагрузкой.

Вдавливаемые сваи представляют собой металлические или железобетонные секционные конструкции, наращиваемые по мере погружения секций. Домкрат крепится (подвешивается) к траверсе (наддомкратной балке), которая заделывается концами в кладку смежных участков (рис. 78).

Размеры траверсы, конструкция и шаг свай зависят от мощности используемого домкрата и состояния нагружающей конструкции. Так, при укреплении Потешного и Большого Кремлевского дворцов в Москве по проекту Э.М. Генделя использовался 350-тонный домкрат для задавливания металлических трубчатых свай диаметром 351 мм с шагом 2—3 м).

В отличие от описанных выше способов укрепления фундаментов, являющихся медленными или профилактическими в отношении передачи нагрузок, задавливание свай представляет активный процесс передачи нагрузки, влияющий на статику здания и состояние его конструкций уже при производстве работ. Именно вследствие своей активности метод задавливания свай требует особо строгого соответствия между расчетными жесткостями и нагрузками, а также постоянного контроля при производстве. Например, при недостаточной высоте наддомкратной балки или при «отказе» сваи работающий домкрат способен приподнять нагружающий сваю участок здания с образованием поперечных трещин. Известными недостатками способа являются также большой расход металла и необходимость устройства глубокой траншеи вдоль фундамента (не менее 2,5 м от поддомкратной балки при высоте секции сваи 1 м).

Реставрация памятников архитектуры. Подъяпольский С.С., Бессонов Г.Б., Беляев Л.А., Постникова Т.М. М., 2000

Технология усиления ленточных фундаментов монолитными железобетонными обоймами

Конструктивные решения усиления ленточных фундаментов монолитными обоймами: с односторонним расширением;двусторонним; расширением ростверка фундамента с использованием желœезобетонных обойм (рис. 6.14).

Усиление ленточных фундаментов монолитными обоймами а – двустороннее уширение с анкеровкой; б -одностороннее расширение; в – двустороннее при большом развитии существующего фундамента; г – двустороннее при большой глубинœе заложения фундаментов; 1 – фундаменты; 2 – монолитные желœезобетонные обоймы; 3 – анкеры из прокатного металла или арматурных стержней; 4 -опалубка;5 – балки; 6 -щебеночное основание; 7– опалубка; 8 -рабочий настил

Общая технологическая схема производства работ должна быть использована для кирпичных, бутовых, бетонных и желœезобетонных ленточных фундаментов.

При выполнении комплекса работ по усилению фундаментов предусматривается следующая очередность процессов:понижение уровня грунтовых вод при их наличии; отрывка траншей с одной или двух сторон фундаментной стены; очистка поверхности фундаментов; послойная укладка бетонной смеси с вибрационным уплотнением; уход за бетоном; распалубка конструкций; проведение цикла гидроизоляционных работ; обратная засыпка и устройство отмостки; контроль качества и приемка работ.

Для повышения несущей способности фундаментов широко используется жесткая арматура из прокатных профилей, размещаемая в виде консольных элементов, при сквозном расположении с объединœением балочной системой. В каждом конкретном случае производятся расчет фундамента на дополнительные нагрузки, определœение геометрических параметров измерения, степени армирования и класса бетона.

Особое значение отводится созданию монолитности усиливаемого фундамента и желœезобетонных обойм. Это достигается путем устройства штраб и анкерных систем.

Работы по усилению фундаментов должны проводиться в соответствии с рабочей документацией и проектом производства работ. Οʜᴎ выполняются участками протяженностью не более 1/4длины фундаментной стены по одной из осœей здания, но не более 10-12 м.

Для коротких несущих стен допускается отрывка на всю длину. Работы на следующей захватке могут начинаться не ранее чем через двое суток по окончании бетонных работ. Этот цикл должна быть сокращен при использовании ускоренных методов твердения бетона.

При глубинœе заложения фундаментов более 2 м условия производства работ будут меняться исходя из величины подпора грунта и состояния фундаментов, обеспечивающих их устойчивость.

Следует отметить, что усиление фундаментов монолитными обоймами является самым трудозатратным способом.

Он требует большого объёма вскрышных работ и ручной разработки грунта͵ мероприятий по обеспечению устойчивости стенок траншей, работ по устройству анкеров,дополнительному армированию, установке неинвентарной опалубки и т.д. Это приводит не только к значительным трудозатратам, но и повышению стоимости работ и расхода материалов.

Данная технология не исключает нарушений структуры грунта оснований фундаментов в результате атмосферных воздействий и отрицательных температур.

Усиление фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона

Усиление фундамента служит дополнительной мерой по устранению разных дефектов, которые появляются в процессе эксплуатации помещения.

Часто необходимость в данной работе является прямым доказательством того, что в процессе стройки были допущены те или иные ошибки, то есть несущая конструкция была выполнена с неполным соблюдением всех правил технологии.

Хотя существуют и другие причины, которые могут способствовать разрушению оснований.

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

Разрушение основания сооружений

1. Несвоевременное усиление приводит к печальным последствиям.
2. Ошибки в проектном составлении плана сооружения.
3. Неправильное закладывание основания здания.
4. Изменения, происходящие в грунте, способствующие проявлению других свойств грунтовой массы.

Сюда относится набухание, пучение, увлажнение и повышение уровня водных залеганий.

Работы строительного характера, проводящиеся недалеко от здания.

Нагрузка большего характера, чем предполагает использование данной постройки. Точнее, неправильная эксплуатация здания.

Воздействия вибрационного характера как внутри, так и снаружи здания.

Усиление и ремонт

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

Усиление фундамента с использованием подобного элемента в последние годы становится все более популярным в строительстве.

Для монтирования буроинъекционных свайных элементов в столбчатых основаниях в самом начале нужно проделать отверстие нужного размера (диаметра).

После этого подходит период, чтобы пробурить скважину под сваю. В эти скважины размещают каркасы, которые необходимо сделать из арматуры.

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

Можно выделить 2 основных вида разрушений: механические повреждения и коррозия металла. Механические повреждения проявляются в деформации в виде появления изломов и трещин.

Коррозия металла может обернуться полным разрушением, помимо всего снижается прочность фундамента. Все во многом зависит от разрушающего действия и длительности воздействия.

В работе по усилению фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона понадобятся следующие строительные материалы:

Причины образования повреждений

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

1. Ошибки конструктивного характера. Насыпные грунты в основании имеют особенность со временем уплотняться в значительной степени, что способствует развитию деформации. Насыпной грунт менее стоек по отношению к воздействию воды из системы теплотрассы и канализации, которые являются неисправными.
2. Несоблюдение размеров глубины для заложения, предусмотренной условиями для надежности работы основания, исключая вероятность замерзания грунтов под подошвой.
3. Неудовлетворительность эксплуатирования. Неисправность подземной системы канализаций, теплотрассы и водоснабжения способствует вымыванию, уносу и разжижению грунта. Систематичность такого замачивания грунта и фундамента в связи с неудовлетворительным состоянием отмостков, тротуара на периметре зданий. Неисправность труб водосточной системы.
4. Ошибки производственного характера.

• нарушения в структуре грунта под фундаментом при проведении подземной работы, когда грунт подвергается метеорологическому воздействию, которое возникает из-за промерзаний, оттаиваний, набуханий или размягчений. Наиболее чувствительными к такому воздействию являются грунты глинистых пород, так как они изменяют свой объем. Размягчение и набухание развивает появление неравномерного осадка;
• нарушения в структуре грунта вследствие динамического воздействия. Такому воздействию подвержены грунты пылеватого водонасыщенного типа. Чтобы сохранить естественную структуру данного грунта, нельзя рядом со зданием проводить работы, предполагающие динамическое воздействие;
• проведение строительной или ремонтной работы с нарушениями технологий: пробивание проема в фундаменте без установления разгружающей перемычки или прогона. Раскопка котлована рядом с созданными раньше фундаментами на большую глубину, предусмотренную проектом. Некачественность ее обратной засыпки и затопленность котлована водами хозяйственного или производственного характера;
• засыпание пазухи котлована водонепроницаемым грунтом.

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

1. Ошибки, допущенные на этапе проектирования.

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

Усиление оснований и закрепление грунта

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

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

Укрепление

Цементация фундамента и контакта “фундамент-грунт”.

Производимое бетонными обоймами укрепление применяется для малоэтажных строений, в которых нет подвала, а фундамент выполнен из бутовой кладки без раствора, в которой большие щели между камнями.

Щели заполняются слабым раствором или грунтом, имеют незначительное напряжение, что не требует проведения земляной работы большого объема.

В начале работы швы необходимо очистить от раствора и грунта и продуть сжатым воздухом.

В состав бетонных обойм входит бетон с гравием. Лучше, чтобы он был мелкий, так раствор получается хорошо подвижным.

Для уплотнения смеси из бетона лучше всего подходит игловибратор, но при его отсутствии можно провести обычное протыкание с помощью стальных прутов.

Укреплять фундамент рекомендуется небольшими участками не более 2 м, чтобы исключить нарушение основного. Кладка укрепляется железобетонными обоймами с дальнейшим наполнением его раствором.

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

Усиление основания

Усиление и укрепление фундамента.

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

Этот способ можно использовать при частичном разрушении строения. Причем этот способ является не таким сложным и дорогим, потому что нет переделки основного фундамента, а есть только частичное его усиление.

Наиболее сложной работой в усилении является подводка фундамента, включающая изменение глубины заложения. Используется, если возникает необходимость передать нагрузку здания на более прочный грунт.

Подводка проводится, если в основании имеются насыпные грунты, так как при обжатии они образуют неравномерность осадки. Усиление в частном доме проводится устройством рубашки из железобетона.

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

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

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

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

При выполнении подводки под ленточным фундаментом усиление размещается на прямом участке, где происходит максимальная нагрузка из-за серьезных трудностей, которые возникают на углах и в местах пересечений. Усиление при помощи свай подходит для бетонных и каменных фундаментов.

Данный метод используется в случаях, когда происходит неравномерная деформация сооружений. Применение сборных свай не нуждается в больших габаритах помещений, в работу они включаются сразу же после их вдавливания. Хотя такие сваи требуют высокой трудоемкости в процессе устройства. Это один из недостатков применения данного материала.

Недостатком является необходимость во временном котловане, размещенном под фундаментной подошвой.

Рекомендации по усилению

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

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

Усиление фундамента является сложным и трудоемким процессом, поэтому данную работу должны выполнять только квалифицированные специалисты, которые сделают все качественно и профессионально.

Необходимо найти специализированную фирму, которая сможет не только качественно выполнить усиление, но и даст гарантию на проведенную работу.

Важно учитывать тот факт, что проблемные фундаменты требуют полного комплексного обследования, которое смогут провести профессионалы, ведь любая деформация или разрушение связаны с комплексным воздействием, в которое входит нарушение технологии строительства, изменение свойств грунта и воздействие деятельности человека.

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

Ни в коем случае нельзя откладывать решение об усилении или ремонте фундамента, так как в данном случае время будет играть злую шутку.

Не устранив в нужный срок трещину, перекос, деформацию и прочее, можно столкнуться в итоге с серьезными проблемами, которые могут привести к разрушению всего здания в сжатые сроки. Решение о ремонте должно быть однозначным, усиление не может быть временным или частичным.

Вся работа должна проводиться от начала до конца: начиная с устранения причин возникновения данного дефекта, заканчивая косметической работой.

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

Если просто при помощи раствора замазать образовавшуюся трещину, то это не будет считаться правильно проведенным и законченным ремонтом. Нельзя нарушать последовательность и объем проведения обследований.

Необходимо собрать достаточное количество сведений, используя технические документы. Важно провести обследование здания как под землей, так и над ней, сделать обследование всей местности, систем водостоков и так далее.

По окончании полноценного обследования делается заключение, на основе которого уже можно разработать проект по ремонту и усилению.

Если выполнять ремонт или усиление на глаз, то проблемы можно не устранить, а увеличить их объем. Решая проблемы по улучшению физического состояния, важно в начале провести мероприятия по защите фундамента от влаги: отведение воды от застроенной территории, снижение уровня подземных вод под сооружением.

Не нужно экономить на проведении профессионального контроля за усилением и ремонтом фундамента. Процесс создания проекта по усилению намного сложнее, чем проектирование нового фундамента, ведь важно просчитать и ликвидировать все ошибки.

Усиление разрешено проводить только после предварительной подготовки и соблюдении всех вышеперечисленных правил.

В случае, если имеются деформации в стенах здания, работу проводят в следующей последовательности: сначала проводится укрепление перекрытий, вывешиваются стены, затем проводится ремонт фундамента, стен и перекрытий.

Выполняя контроль качества проведенной работы важно обратить внимание на стыковку старого и вновь выполненного.

К примеру, если проводится усиление фундамента с дополнительным бетонированием, то требуется тщательная подготовка старой поверхности, чтобы избежать получения тех же недостатков.

Не стоит пренебрегать рекомендациям специалистов по использованию гидроизолирующего и теплоизоляционного материала для фундаментов объектов, находящихся на реконструкции, даже тогда, когда здание не нуждается в этом. Теплоизоляция и гидроизоляция позволяют продлить срок эксплуатации подземных конструкций, а также защитит их.

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

Усиление фундамента железобетонной рубашкой, железобетонной обоймой, этапы работ

Почтенный возраст здания, реконструкция с увеличением нагрузки, плохое качество материалов – все это может поставить под угрозу целостность фундамента.

Разрушение основы строения, в свою очередь, приведет к деформациям его надземных несущих конструкций. Если не принять срочных мер по ремонту фундамента, можно остаться без жилья.

• Оценка степени разрушения
• Укрепление фундамента
• Усиление цоколя

Спасти дом от разрушения поможет усиление фундамента железобетонной рубашкой.

Оценка степени разрушения

Трещины на несущих конструкциях могут появиться по разным причинам. В некоторых случаях, при проседании грунта, например, процесс разрушения может прекратиться без каких-либо вмешательств.

Гораздо хуже, если основа дома деформируется из-за допущенных нарушений технологии в процессе строительства. Ситуация будет со временем только ухудшаться, угрожая целостности всей постройки.

Оценить возникшую проблему можно при помощи установки маяков. Для этого поперек трещины наносят слой шпаклевки или гипса. После того, как мостик просохнет, его надо промаркировать датой установки.

Состояние мостиков контролируется в течение года.

Результат может быть следующим:

• целостность маяков не нарушилась: причиной возникновения трещин была усадка, конструкция стабилизировалась, опасности дальнейшего разрушения нет. Трещины расшиваются и заштукатуриваются;
• маяки разрушились: происходит неравномерный сдвиг конструкции. Для предотвращения дальнейшего разрушения фундамент необходимо усилить.

Работы по усилению фундамента начинаются с ревизии его состояния в местах появлений трещин на стенах. Для этого на глубину заложения роются карманы, и производится осмотр несущей конструкции. Таким способом можно с большой точностью определить объем предстоящих работ. Дальнейшие действия выполняются в следующем порядке:

• демонтируется цокольная облицовка (до фундамента);
• при помощи рытья глубоких траншей оголяется фундамент. Сразу всю конструкцию раскрывать нельзя: делается это постепенно, длина одного участка траншеи не должна превышать трех метров. Ширина ее принимается в пределах одного метра;
• подземная часть очищается от грунта. Если в ней присутствуют слабо закрепленные элементы, их удаляют;
• расшиваются и армируются трещины;
• поверхность фундамента пропитывается грунтовкой глубокого проникновения.

Вышеперечисленные операции относятся к подготовительным работам. По их завершению можно приступать непосредственно к усилению фундамента железобетонной обоймой.

Первым делом, на дне траншеи устраивается дренажная подушка. Она будет состоять из крупнозернистого песка и слоя гравия. Затем в теле старого фундамента высверливаются сквозные отверстия.

В них вставляются арматурные стержни (рифленые). Назначение этих закладных – обеспечение надежной связи монолитной ленты с железобетонной обоймой.

В горизонтальном направлении надо проложить металлические прутья, связав их с закладными деталями при помощи проволоки.

Такое соединение обеспечит необходимую подвижность армированному поясу. Таким образом он будет защищен от разрыва под воздействием сезонного расширения грунта.

С шагом 400-600 мм устанавливаются вертикальные стержни пояса. Их высота должна быть таковой, чтобы концы выступали за пределы нулевой отметки.

Заливка бетона

Перед заливкой бетонной смеси необходимо между армирующим каркасом и стенками траншеи проложить слой гидроизоляции. После этого можно приступать к бетонным работам. Рабочий раствор можно приготовить в ручном или механическом миксере.

Для его приготовления используются следующие материалы в пропорциях:

• цемент марки М500 – одна часть;
• песок – три части;
• гравий – три части (можно заменить щебнем).

Для повышения текучести бетона в смесь добавляют пластификатор. Готовую смесь заливают в траншею до уровня земли.

Кстати, применив пластификатор, можно смело отказаться от операции уплотнения бетона, так что механические вибраторы не понадобятся.

Усиление цоколя

Поскольку цоколь является продолжением фундамента, его желательно тоже укрепить. Усиливают его так же, как и подземную часть, с той разницей, что сначала по периметру монтируют опалубку. Расстояние от опалубочных щитов до поверхности цоколя должно быть в пределах 200-250 мм.

Вместо арматурных стержней можно использовать сетку-рабицу или стальную решетку. Раствор готовят более жидким: так он легче проникнет в трещины и выемки конструкции.

Осталось нанести горизонтальный ориентир на стену и протянуть уровень вдоль опалубки и можно приступать к заливке.

Опалубку можно будет снять после того, как бетон полностью застынет. Последним штрихом будет установка цокольного отлива и восстановление отмостки.

Если Вы интересуетесь ремонтом фундамента, то предлагаем ознакомиться со следующими нашими статьями, возможно там Вы найдете дополнительную полезную для Вас информацию:

• произведение ремонта фундамента старого деревянного дома своими руками;
• о ремонте фундамента винтовыми сваями;
• о ремонте фундамента кирпичного частного дома своими руками;
• о ремонте фундамента дачного дома своими руками;
• о том как поднять деревянный дом для ремонта фундамента;
• о замене фундамента под деревянным домом своими руками.

Видео об усилении фундамента.

Усиление ленточного фундамента, как усилить ленточный фундамент, усиление фундамента обоймами, обоймы для усиления ленточного фундамента

Фундаменты можно укрепить или переоборудовать несколькими способами. Выбор варианта зависит от характера и тяжести нагрузок, а также конструктивных особенностей зданий, инженерных и геологических характеристик строительной площадки.

Возможные пути решения

Усиление ленточного фундамента можно сделать следующими популярными методами:

• Строительство обойм без расширения подошвы.
• Подводка плит и столбов под фундамент.
• Демонтаж старого фундамента и возведение нового.
• Укрепление откоса котлована.
• Чистка и нанесение насечек на поверхность фундамента.
• Утрамбовывание гравия или щебня в грунт.

Обоймы

Усиление ленточного фундамента, осуществляемое обоймами из железобетона, может быть как без увеличения подошвы, так и с ним. Нет нужды в углублении фундамента для монтажа обойм. Ее можно установить на полную высоту фундамента или ее часть.

Железобетон служит обычным материалом, из которого делаются обоймы. Перед тем, как начать укрепление, проводятся некоторые подготовительные работы. Вначале на его поверхность наносятся насечки, которые обеспечат за счет шероховатости поверхности лучшее сцепление с обоймой.

Насечки можно наносить перфоратором.

Другой вариант – вставить анкеры в заранее сделанные отверстия. В случае ленточных фундаментов стенки обоймы друг к другу крепятся при помощи анкерных стержней или балок.

Есть еще одна разновидность исполнения обоймы – «подбетонка» краев фундамента, с каждой стороны на 25 см выступающая за его пределы. Подбетонка позволяет избавиться от всех углублений, выбоин и неровностей.

С целью чтобы бетон лучше сцепился со старым фундаментом, в нем проделываются специальные борозды, полости и углубления, заполняемые бетонной смесью (эти выемки играют роль шпонок).

Крепеж арматуры производится сразу после того как вы обработаете соприкасающиеся поверхности.

Укрепление ленточного фундамента производят путем «задавливания» свай и элементов из труб с длинами 0,8 — 1,2 м попарно с двух сторон от стены. Сваи погружаются при помощи использования домкрата. Возникшие в них нагрузки передаются на железобетонные балки, которые были изготовлены одновременно со сплошным поясом. В результате этого образуется монолитное соединение сплошного пояса со сваями.

Фундаменты можно укрепить или переоборудовать несколькими способами. Выбор варианта зависит от характера и тяжести нагрузок, а также конструктивных особенностей зданий, инженерных и геологических характеристик строительной площадки. Возможные пути…

data-url=http://krutostroi.com/54-usilenie-lentochnogo-fundamenta-vozmozhnye-varianty.html data-image=http://krutostroi.com/wp-content/uploads/2014/01/1390604976_usilenie_lentochnogo_fundamenta_2-300×225.jpg data-title=Усиление ленточного фундамента. Возможные варианты>

Усиление фундаментов железобетонной обоймой

Метод усиления фундаментов зависит от многих факторов, среди которых основными являются: качество грунта основания, наличие и характер грунтовых вод, особенности конструкции существующих фундаментов, глубина их заложения, материал и конструкция стен здания, величины нагрузок, которые они передают. Одним из популярных методов является усиление фундаментов железобетонной обоймой. Способ, основанный на взятии существующей конструкции в армированную обойму из бетона толщиной 50-100 мм, как правило, применяется для фундаментов неглубокого заложения.

В каких случаях выполняется усиление фундаментов железобетонной обоймой

Усиление необходимо осуществлять при выявлении в конструкции фундамента таких нарушений:

• нарушение целостности защитного слоя, оголение и коррозия арматуры;
• разрушение кладки бутовых фундаментов;
• обнаружение существенных трещин и сколов, снижающих эксплуатационные характеристики фундаментов;
• механическое повреждение фундамента при выполнении работ.

Усиление фундаментов железобетонной обоймой может осуществляться для увеличения их несущей способности, в случае планирования реконструкции здания, надстройки этажей, установки на перекрытия тяжелого инженерного оборудования. Метод позволяет повысить срок эксплуатации и надежность конструкции. Обойма монтируется на фундаменты ленточного типа (с двух сторон) и столбчатого (с четырех).

Технология усиления фундаментов железобетонной обоймой

Конструктивно железобетонная обойма состоит из арматуры и слоя бетона, обрамляющего существующий фундамент. Арматура, помимо выполнения своей основной функции, служит также для связи конструкции усиления со старой фундаментной конструкцией. Работы по усилению выполняются в следующей последовательности:

• выполняются контрольные шурфы для обмеров и обследования технического состояния фундамента, по результатам которого назначается способ усиления;
• разрабатывается проект усиления фундаментов железобетонной обоймой с определением толщины слоя бетона, диаметра и шага арматуры, схемы армирования и порядка выполнения работ;
• на выбранном участке вокруг фундамента отрывается котлован и выполняется крепление откосов;
• поверхность существующего фундамента очищается;
• выполняется монтаж арматурного каркаса и закладных;
• производится установка опалубки и выполняется заливка бетона;
• после набора бетоном прочности опалубка разбирается;
• выполняется гидроизоляция и обратная засыпка;
• операция повторяется на следующем участке.

Особенности усиления фундаментов железобетонной обоймой с уширением подошвы

Усиление фундамента может выполняться также с уширением его подошвы. При этом давление, передаваемое конструкцией на основание, распределяется более равномерно, что позволяет в некоторой степени компенсировать недостаточную несущую способность грунта.

Банкеты уширения и существующая подошва должны иметь жесткое сцепление. Размер уширения определяется по расчету на основании данных инженерно-геологических изысканий и фактических нагрузок от здания.

Стоимость усиления фундаментов железобетонной обоймой с уширением подошвы выше, но в определенных случаях эти затраты более чем оправданы.

Усиление фундаментов железобетонной обоймой в Ростове

От правильности расчета усиления и качества выполнения работ зависит прочность и долговечность всего здания, поэтому к выбору подрядной организации необходимо подойти ответственно. В Ростове и области компанией, имеющей штат высококвалифицированных специалистов, современное оборудование и значительный опыт усиления зданий и сооружений, является ПроектДон.

Наши инженеры в кратчайшие сроки выполнят осмотр существующего фундамента и обследуют проблемные места. По результатам обследования мы предложим клиенту наиболее надежные и экономичные решения по усилению конструкций.

Для получения более детальной информации звоните 8 (961) 295 28 55.

Источник