4.5. Усиление фундаментов буронабивными сваями (ч. 1)

Широкое распространение получило усиление фундаментов мелкого заложения выносными буронабивными сваями, которые так же, как и вдавливаемые сваи, передают нагрузку от здания на лежащие ниже прочные грунты. Буронабивные сваи могут использоваться при усилении ленточных и столбчатых фундаментов, при этом располагают их относительно существующего фундамента так же, как и вдавливаемые сваи.

При усилении ленточных фундаментов буронабивными сваями выполняют следующие этапы работ (рис. 4.18):

• I — вдоль стен разрабатывают шурфы или траншеи и устанавливают крепления; в стене над обрезом фундамента пробивают продольную борозду (штрабу), которая промывается, и в нее на растворе укладывают металлическую разгрузочную балку. Балку перед установкой обматывают проволокой. После установки балка может быть забетонирована;
• II — производят бурение скважин, монтируют арматурные каркасы и бетонируют сваи. Бурение выполняют ручным или механизированным способом в зависимости от стесненности площадки и габаритов оборудования;
• III — пробивают сквозные отверстия в существующем фундаменте, устанавливают металлические поперечные балки, необходимые для задавливания свай в грунт и включения их в работу. Поперечные балки необходимы также для более надежного сопряжения ростверка с существующим фундаментом;
• IV — производят задавливание свай в грунт домкратами и заклинивание балок;
• V — устанавливают опалубку и бетонируют ростверк, который выполняется прерывистым или сплошным по всей длине фундамента; в последнем случае достигается более жесткое сопряжение. После схватывания бетона крепление и опалубку снимают, а траншею засыпают грунтом с тщательным трамбованием.

При усилении столбчатых фундаментов по периметру существующего фундамента пробуривают скважины, устанавливают арматурные каркасы и бетонируют сваи. Головы свай с арматурными выпусками связывают железобетонной обоймой, выполняемой вокруг существующего фундамента. Конструкции железобетонных обойм аналогичные ранее описанным конструкциям. Концы свай заглубляют в прочный слой грунта.

Усиление столбчатого фундамента рассмотрим на примере усиления фундаментов промышленного здания в г. Асбесте. В основании фундаментов залегали глинистые грунты твердой консистенции. В ходе производства монтажных работ посредине здания была обнаружена линза ранее насыпного грунта с 20%-ным содержанием органических включений. После монтажа основных несущих конструкций фундаменты над этим участком получили значительные деформации (от 100 до 300 мм). Деформации были неравномерными, в результате чего одна из колонн сместилась на 100 мм от проектной оси. Деформации привели к образованию трещин в железобетонной колонне, искривлению подкрановых балок и связей между фермами. Было принято решение демонтировать все конструкции здания на участке, где наблюдались аварийные деформации основания, и выполнить новые фундаменты с устройством буронабивных свай, опирающихся на прочные грунты природного сложения (рис. 4.19). Объединение старого и нового фундамента достигалось устройством железобетонной обоймы. По расчету каждый фундамент усиливали восемью буронабивными сваями диаметром 400—800 мм. В расчете работа старого фундамента не учитывалась, вся нагрузка передавалась только через буронабивные сваи. Обоймы выполняли из бетона марки М200. Последовательность выполнения работ описана в работе [63]. Эксплуатация здания показала надежность выполненного усиления.

Источник

Усиление фундаментов сваями

Спектр методов усиления фундаментов

При необходимости передачи на фундаменты повышенных дополнительных нагрузок высокой деформируемости грунтов основания и наличии подземных вод, осложняющих процесс уширения или заглубления фундаментов, нагрузки на более прочные слои грунта передают путем пересадки существующих фундаментов на сваи . В зависимости от толщины слабого грунта и глубины залегания кровли прочного слоя сваи будут работать как висячие или как стойки. Несущую способность свай и их количество определяют расчетом.

Усиление фундаментов набивными сваями

Для усиления фундаментов чаще используют набивные сваи , которые изготавливают в грунте обычно из подвальных помещений с помощью обсадных труб или в предварительно пробуренных скважинах. Такие сваи устраивают как выносные, вне контура существующего фундамента (рис. 13.4.4).

Рис. 13.4.4. Усиление фундаментов набивными сваями: а — ленточный фундамент; б — столбчатый фундамент; 1 — существующий фундамент; 2 — упорная балка; 3 — ростверк или рандбалка; 4 — набивная свая.

Вдавливаемые сваи

В последние годы все большее распространение получают вдавливаемые сваи , состоящие из отдельных элементов, последовательно погружаемых в грунт с помощью домкрата. Элементы изготавливают из железобетона в виде секций со специальными стыками, позволяющими быстро выполнять их соединение. Вдавливание позволяет исключить динамические воздействия, опасные вибрации, шум и снизить трудозатраты по усилению фундаментов. При вдавливании гарантируется высокая точность погружения, а несущая способность такой многосекционной сваи может регулироваться за счет количества вдавливаемых секций.

Одной из разновидностей многосекционных вдавливаемых свай, широко применяемых за рубежом, являются сваи типа «Мега».

Опыт применения вдавливаемых свай показывает, что их целесообразно использовать в насыпных, слабых водонасыщенных грунтах и в связных грунтах с показателем текучести JL > 0,3. В песчаных грунтах, а также в неоднородных напластованиях с плотными прослойками и твердыми включениями без проведения специальных мероприятий вдавливание свай не рекомендуется.

Однако технологии вдавливания свай присущи серьезные недостатки, к которым можно отнести длительность, трудоемкость, большой объем земляных работ, а также низкую производительность существующих вдавливающих установок.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Одним из способов снижения стоимости работ при усилении фундаментов является применение буроинъекционных свай , которые можно применять в любых грунтовых условиях. Подробнее.

Применение реверсивных пневмопробойников

В последнее время при устройстве свай для усиления фундаментов применяются реверсивные пневмопробойники. Пионерами в применении пневмопробойников для устройства скважин набивных свай являются Красноярский Промстрой НИИпроект, Одесская государственная академия строительства и архитектуры совместно с Одесским заводом строительно-отделочных машин и Полтавский национальный технический университет.

В корпусе пневмопробойника находится ударный механизм, который приводится в действие сжатым воздухом от компрессора. Под действием этого механизма цилиндрическое тело пробойника перемещается в грунте. Ударный механизм снабжен реверсивным устройством. После достижения пневмопробойником необходимой глубины схема подачи сжатого воздуха изменяется и снаряд извлекается из скважины.

Опыт внедрения пневмопробойников при проходке скважин набивных свай позволяет рекомендовать их для глубинного уплотнения слабых и просадочных грунтов, создания искусственных оснований под фундаментами, усиления существующих фундаментов при реконструкции зданий и стабилизации осадок. Данный метод особенно эффективен при выполнении работ в стесненных условиях, а также для усиления фундаментов под оборудование внутри здания.

Источник

Усиление фундамента буронабивными сваями — советы и рекомендации

Усиление фундамента сваями — это наиболее действенная технология восстановления «здоровья» основания дома. Ведь с помощью винтовых, набивных или инъекционных опор можно не только поправить «здоровье» старой постройки, но и устранить ошибки в строительстве нового дома.

В данной статье мы расскажем о восстановлении эксплуатационных характеристик строения путем усиления несущей способности фундамента сваями. Эта информация будет интересна и владельцам старых домов, и собственникам новых жилищ с проблемными фундаментами.

Когда необходимо усиление?

Разумеется, не тогда, когда фундамент осыплется к вашим ногам, обнажив кладку или венец стены строения. А хотя бы за 10-15 лет до этого события.

Ну а если серьезно, то об усилении следует задуматься всем владельцам строений, пережившим такие бедствия, как наводнение, оползень, землетрясение и так далее.

Запомните: ваш фундамент опирается на грунт и любые изменения в его структуре провоцируют проседание фундамента.

Ведь размокшая и размытая почва попросту не удержит сбор нагрузок со стороны надземной части строения. А в просевшей конструкции «заводятся» самые разные деформации: от относительно безопасного смещения, до разрушительных кренов и прогибов.

Кроме того, появление разрушительных деформаций может быть спровоцировано ошибками строителей или проектировщиков фундамента. Неверная оценка несущей способности грунта, перегруз балок ростверка, превышение расчетных нагрузок на опору или ленту сработают не хуже землетрясения.

Как обнаружить такие ошибки? Да очень просто: присмотритесь к вашему основанию и фасаду. Увидели трещины, ползущие от оконного проема к цоколю или от ростверка к отмостке? «Поздравляем» — у вашего фундамента появились пока еще небольшие проблемы.

Чем могут помочь сваи?

Если вы обнаружили вышеописанную проблему, то займитесь ее решением немедленно. И лучшим вашим помощником в этом деле будут буронабивные, винтовые, набивные или буроинъекционные сваи для усиления фундаментов.

Ведь любая свая это в первую очередь стержень, гасящий ненужную деформацию конструкции фундамента.

Поэтому с помощью любой сваи можно устранить следующие проблемы фундамента:

• Провисание или вспучивание тела основания – просто добавьте сваи по центру или по краям и разрушительный момент сил будет уравновешен усилиями в новых опорах.
• Крен основания – усильте один угол или одну сторону новыми опорами и деформация нивелируется противодействующим усилием.
• Перекос строения – укрепите сползающую часть фундамента дополнительными опорами и ваше жилище будет спасено.

Кроме того, с помощью свай можно попросту повысить несущую способность старого фундамента. К тому же сваи используются при возведении временных оснований, удерживающих строение при реставрации или подъеме старого фундамента.

Какие сваи используют для усиления фундаментов?

Для устранения проблем с фундаментами чаще всего используются сваи набивного типа, погружаемые в заранее высверленные отверстия. Ведь усиление фундаментов набивными сваями позволяет сохранить целостность существующего основания в процессе погружения дополнительной опоры. Кроме того, хорошие результаты дает и винтовая свая, которую просто вкручивают в грунт, безо всяких сопутствующих вибраций.

Словом, для повышения прочностных и эксплуатационных характеристик строения подойдет любой тип свай, технология погружения которых не связана с заметной деформацией окружающего грунта.

Собственно, поэтому в процессе усиления никогда не используют ни вибровдавливаемые, ни забивные опоры.

Технология усиления основания строения сваями

Ну а теперь, когда принцип усиления основания сваями вам уже понятен, мы можем перейти к обзору интересующей нас технологии. И далее по тексту мы познакомим вас с основой процесса усиления несущей конструкции некоторыми видами свай. Итак..

Усиление фундамента буронабивными сваями

Это самый простой способ и выполняется он следующим образом:

• Вы просто рассверливаете основание и погружаете бур в опорный грунт на 1,5-2 метра. После этого вам останется только ввести в отверстие опалубку (обсадную трубу).
• Далее в трубу вводим арматуру (четыре или три рифленых прута с горизонтальной перевязкой).
• После чего армирующий каркас опоры связывают с каркасом самого фундамента (с помощью фундаментных болтов, выпусков арматуры, балок или иных решений).
• В финале трубу-опалубку заполняют бетоном и после застывания смеси фундамент «отращивает» новый опорный стержень.

Достоинства этого способа – высокая скорость работ и простота реализации технологии. Недостаток – высокая вероятность разрушения структуры фундамента при монтаже опоры.

Поэтому дополнительные буронабивные сваи чаще всего монтируют парами, за периметром основания. Соединив такую пару балкой, монтируемой на оголовки свай и пропущенной сквозь отверстие в укрепляемом фундаменте (или под его подошвой), получают достаточно надежную опору.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Буроинъекционные сваи вводят в конструкцию укрепляемого фундамента парами, получая Х-образную балку.

Такие работы выполняются следующим образом:

• Осуществляют прокол с внешней стороны стены фундамента.
• Осуществляют прокол с внутренней стороны стены фундамента.
• В проколы вводят арматуру (рукава).
• В проколы делают инъекцию бетона, формируя Х-образную балку.

Фундамент может опираться подошвой на верхний треугольник балки или попросту пронизываться усиливающими балками. Главное достоинство подобного решения – универсальность. Эту технологию можно использовать при усилении любых фундаментов: от блочных до монолитных конструкций. Главный недостаток – сложность реализации процесса усиления.

Усиление фундамента винтовыми сваями

Винтовые сваи вкручивают в грунт рядом с фундаментом, создавая базу для опорной балки или нового ростверка.

Сам процесс усиления выгладит следующим образом:

• Проблемное место окружают свайным полем – линией опор, расположенных заранее вычисленным шагом.
• Строение поднимают домкратами над старым ростверком. Старые балки демонтируют, заменяя на новые элементы с большими габаритами, укладываемые на оголовки новых опор.
• Строение опускают на новый ростверк.

Такая методика практикуется при усилении свайных фундаментов. Впрочем, с помощью винтовых свай и балок можно усилить и ленточную и плитную конструкцию.

Подведем итоги

Процесс усиления старого основания или фундамента с дефектами конструкции достаточно сложен. Рассчитать месторасположение усиливающих свай, их длину и габариты балок может только опытный проектировщик.

Поэтому проводить самостоятельное усиление конструкции основания мы вам не рекомендуем: ведь «здоровье» фундамента является залогом длительности срока эксплуатации всей постройки.

И если у вас есть проблемы с качеством или характеристиками основания, то лучше обратитесь к профессионалам. Тем более, что большинство технологий усиления требуют присутствия на участке сложно и дорогостоящей техники, которую невозможно обнаружить в гаражах домашних умельцев.

Источник