Причины, приводящие к необходимости усиления фундаментов

Фундаменты зданий, другие подземные конструкции со временем получают физический износ — результат воздействия на них природных и техногенных факторов. Минеральные материалы, из которых изготовлены фундаменты, выветриваются, обводняются и подвергаются выщелачиванию; деревянные элементы (лежни, ростверки, сваи) разлагаются, происходит коррозия металла арматуры, балок, стальных и чугунных свай.

В кладке фундаментов возникают трещины — результат неравномерной деформации грунтов. Недопустимый износ фундаментов может иметь опасное развитие с аварийными последствиями.

Основания сооружений (т. е. грунты) могут получить деформации (осадки, просадки, провалы) в ходе эксплуатации. Это приводит к износу сооружений, развитию трещин в стенах, кренов и прогибов, иногда к общей потере устойчивости. Факторы износа фундаментов и развития деформаций оснований бывают техногенными и природными.

К техногенным факторам износа относятся: неравномерная осадка оснований — процесс длительного уплотнения грунтов в результате воздействия нагрузки от массы зданий и сооружений. Как показывают наблюдения, осадки зданий развиваются десятками лет. К примеру, гостиница «Россия» в Санкт-Петербурге, законченная строительством в 1961 г., к 1963 г. имела среднюю осадку около 50 см, в последующем развитие осадки продолжалось со скоростью до 0,5 см/год, несущие продольные стены здания получили прогиб, в них развились опасные трещины.

Рис. 1. Осадка здания гостиницы «Россия» в Ленинграде (период наблюдений 1963-1983 гг.). а — план, эпюра осадки наружных стен 10-этажного здания и 2-этажных пристроек; б — поперечный разрез здания и его основания; в — эпюры осадок балок пристройки; I — ленточная глина; 2 — слоистый суглинок; 3 — торф; 4 — осадочные швы; 5 — места наибольших повреждений конструкций; б — точки установки деформационных марок

Подработка территории, т. е. строительство подземных сооружений закрытым способом (метрополитены, тоннельные канализационные коллекторы) так же могут привести к неравномерным осадкам фундаментов.

Например, дворы, улицы, здания и сооружения над перегонными тоннелями метро оседают на 4…6 см в год, над станциями — на 6… 10 см, под наклонными эскалаторными тоннелями — на 30…40 см и более.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод, которое происходит при устройстве дренажей, ливневой и общесплавной канализации. При этом увеличивается толщина зоны аэрации, осушаются и загнивают деревянные элементы (лежни, ростверки, сваи), фундаменты получают большую и неравномерную осадку.

Повышение уровня грунтовых вод, приводящее к «обводнению» оснований; при этом лессовые грунты получают просадку, доуплотняются рыхлые пески, может развиваться химическая суффозия некоторых минералов (гипс и др.), образование местных провалов в результате обрушения сводов карстовых полостей в известняках.

Надстройка зданий, которая увеличивает нагрузки на фундаменты, часто превышающие расчетное сопротивление R основания, что приводило к потере устойчивости фундамента или к осадке, возникали повреждения конструкций, повышался общий износ зданий.

Механическая суффозия грунта, т. е. вынос тонких фракций грунтов фильтрационным потоком в результате работы дренажей, канализации, а также при откопке траншей, строительных котлованов подземных сооружений.

Размыв грунта при прорыве водопровода или труб горячего водоснабжения, который вызывает образование каверн, промоин в грунте в местах ввода коммуникаций в здание, развитие опасных деформаций стен.

Воздействие вибрации на основания и конструкции зданий от влияния транспорта, промышленных установок, строительных механизмов. Вибрации приводят к уплотнению песков или разжижению водонасыщенного грунта и потере устойчивости основания.

Рост культурного слоя в городах — неуправляемый процесс накопления насыпных грунтов на территории городов и промышленных зон. В Санкт-Петербурге толщина культурного слоя достигает местами 3…6 м. В первые десятилетия существования города власти поощряли меры по подъему территорий, как средство борьбы с наводнениями. В XX в. территория города была расширена за счет подъема намывом прибрежных районов. Образовались свалки городского мусора, отходов промышленности. В результате кирпичная кладка стен, сводов, обладающая капиллярностью, обводнялась, теряла прочность, в зданиях возникала сырость.

К природным факторам износа относятся:

Рис. 2. Типичные ситуации, приводящие к опасному развитию деформаций оснований зданий и сооружений- а — строительство зданий в несколько очередей; б — фундаменты под новое массивное оборудование; в — строительство новых домов на месте снесенных, г — строительство новых зданий возле существующих; д — то же, но существующее здание на сваях; е — легкие пристройки массивных зданий: ж — образование осадочной воронки вокруг зданий, деформации от-мосток, дорог, коммуникаций, з — планировка подсыпкой участков возле ранее построенных зданий; и — встречный крен близко расположенных зданий; к — дополнительная осадка при надстройке; i — осадка основания металлического резервуара; м — осадка склада сыпучих материалов; 1 — эпюры осадок; 2 — эпюры дополнительных осадок; 3 — граница зоны уплотнения грунтов, 4 — осадочный шов; 5 -места возникновения повреждений конструкций: б — фундаменты; 7 — отмостка: 8- трубопровод; 9 — поверхность осадочной воронки; 10 — грунт подсыпки

Здания и сооружения со временем ветшают, получают моральный и физический износ, заменяются новыми. Известно, что в Нью-Йорке, на острове Манхеттен, были построены, а затем снесены и заменены новыми несколько «поколений» небоскребов. При реконструкции центра Парижа, Лондона, Брюсселя, других старинных городов сносились тысячи древних построек. В то же время многие города или отдельные районы городов объявлены ЮНЭСКО «историческими», к примеру Бремен и Любек в Германии, Гент и Брюгге в Бельгии, Дельфт в Нидерландах, многие города Италии, прежде всего Венеция, города «Золотого кольца» в России (Ростов Великий, Переяславль-Залесский, Углич, Суздаль, Владимир). Сотнями лет сохраняются некоторые исторические и архитектурные памятники, такие как собор Св. Софии в Киеве, Успенский собор на территории Московского Кремля, мечети и минареты в Самарканде и Стамбуле, пирамиды в Египте и тысячи других ценнейших строений. Очевидно, что сохранение старинных построек возможно посредством регулярных ремонтов, подновления отдельных элементов конструкций, включая и фундаменты.

В принципе, фундаменты, т. е. конструкции, расположенные в толще грунтов, защищены от прямых атмосферных и иных воздействий внешней среды. Они могут сохраняться веками даже после полного исчезновения надземной части зданий. Однако в определенных условиях фундаменты получают недопустимый износ, а грунты оснований — опасное развитие деформаций. В этих случаях в стенах зданий появляются трещины, постройки могут получать крен (например, Пизанская башня, Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге), прогиб, перекос, что может приводить к обрушению здания в целом или его отдельной части. В этих случаях возникает особая проблема — усиления фундаментов и оснований.

Актуальность этой проблемы стала очевидной в последние десятилетия, когда человечество стало бережно относиться к архитектурному наследию, поскольку города стареют, эксплуатируемые здания подвергаются капитальному ремонту и реконструкции. Важное место в этом направлении строительства занимают геотехнические проблемы — технология усиления и реконструкции оснований и фундаментов.

Конструкции и материалы фундаментов старинных зданий . Фундаменты зданий, построенных в XIX в. и ранее, в наше время часто требуют усиления. Фундаменты таких домов были выполнены из местных каменных материалов на известняковом растворе, часто включали деревянные элементы — бревна-лежни, иногда массивная кладка выполнялась поверх забитых в грунт деревянных свай.

На рис. 3 приведены разрезы фундаментов старинных зданий в Санкт-Петербурге, по данным многочисленных вскрытий и обследований, выполненных сотрудниками СПбГАСУ в разные годы в связи с разработкой проектов реконструкции зданий.

Рис. 3. Поперечные разрезы типичных ленточных (а, б. в, г, д. е. и) и плитных (ж. з) фундаментов стен домов, построенных в XVIII-XIX вв. в центре Санкт-Петербурга (по данным обследований, выполненных специалистами СПбГАСУ): 1 — кирпичная кладка: 2 — кладка из булыжника; 3 — кладка из колотых валунов: 4 — деревянные сваи: 5 — кладка из известнякового камня; б — лежни, ростверк; 7 — пол подвала: 8 — поверхность двора (улицы); 9 — бетон на битом кирпиче

Проектирование усиления фундаментов основано на общих принципах проектирования по предельным состояниям с анализом вариантов.

На практике требуется рассматривать следующие основные случаи необходимости усиления фундаментов:

а) при опасном износе фундаментов, развитии деформаций грунтов. В этом случае требуется выполнить усиление фундаментов зданий и сооружений, закрепление грунтов основания. Такая проблема возникает при разработке проектов реновации памятников архитектуры и опасном развитии повреждения конструкций заселенных домов, грозящих аварией;

б) при увеличении нагрузки на фундаменты и основание в целях осуществления надстройки зданий, замены оборудования на более массивное;

в) при увеличении глубины подвалов и других подземных объемов зданий;

г) при проектировании строительства на соседних участках. В таком случае может потребоваться превентивное закрепление основания в целях уменьшения дополнительной осадки.

Проектирование усиления фундаментов предваряется работами по обследованию технического состояния надземных конструкций, фундаментов зданий, а также инженерно-геологическими изысканиями и опытными работами. В исторических архивах чертежи фундаментов обычно отсутствуют.

Такие проекты в XIX в. и ранее не разрабатывали, выбор типа фундаментов, их формы, материала, глубины заложения и других параметров был прерогативой подрядчика, который опирался как на многолетнюю, часто сугубо местную традицию, вековой опыт, так и на общие указания государственных документов («Устав строительной Российской империи» и др.).

Поэтому исходная информация о фундаментах, средствах гидроизоляции подземных объемов здания, грунтах несущего слоя и обратных засыпок пазух фундаментов может быть получена посредством откопки шурфов с одной или двух сторон до подошвы фундаментов. Иногда приходится откапывать достаточно глубокие шурфы — до 3…4 м.

Вскрыв фундамент, обследователь делает обмеры, на основе которых выполняет чертежи (разрез и вид фундамента), устанавливает вид материала и раствора, отбирает образцы материалов и грунта из-под подошвы, которые исследует в лаборатории.

Наилучшие результаты можно получить, выбуривая из тела фундаментов цилиндрические образцы (керн), которые могут быть испытаны в лаборатории на прочность.

Бурение позволяет выявить наличие деревянных или иных свай, ростверков, установить положение их острия, не прибегая в откопке шурфов большой глубины.

Признаками недопустимых (опасных) деформаций оснований зданий являются характерные трещины в стенах (простенках, межоконных перемычках, кирпичных сводах и арках межэтажных перекрытий и др.), искажение формы коробки здания, которое устанавливается высотной съемкой цоколя или обреза фундамента (по ее результатам можно выявить прогибы, крены, перекосы стен), отклонение стен от вертикали, сдвиги перекрытий, перекосы лестничных маршей и ряд других признаков.

Усиление оснований и фундаментов рационально совмещать с капитальным ремонтом зданий. Иногда эти работы требуется выполнять и в заселенных домах или эксплуатируемых общественных зданиях. Строительная практика знает немало случаев, когда после усиления основания здание или его блок выправляли посредством домкратов или, наоборот, опускали, создавая с помощью бурения пустоты в несущем слое основания, которые приводили к управляемой осадке.

Особо ответственным и сложным является вопрос о возможности и условиях надстройки здания одним или несколькими этажами, поскольку при этом требуется установить:

• достаточна ли прочность тела фундамента;
  
• не потеряет ли несущий слой основания устойчивость от дополнительной нагрузки;
  
• допустима ли осадка, которая возникнет в результате надстройки.

На этой основе выносится решение о необходимости усиления основания и фундамента, разрабатывается проект реконструкции фундамента и основания, определяется технология работ.

Расчет усиления фундамента и основания здания и сооружения

Первым шагом разработки проекта усиления основания является сбор нагрузок, передаваемых от наземной части здания по обрезу фундамента. Основой решения этой задачи являются обмерные чертежи, которые выполняются в ходе обследования здания. Оригинальные чертежи здания, если таковые удается отыскать в архивах, имеют вспомогательное значение, поскольку старые здания обычно подвергались перестройкам, включающим надстройку одним или несколькими этажами.

Сбор нагрузок выполняется обычным методом. При этом используются обмерные чертежи надфундаментных конструкций и результаты обмеров фундаментов несущих стен и колонн зданий, вскрытых шурфами.

Использование материалов инженерно-геологических изысканий, имеющихся в архивах или проводимых специально, не всегда приводит к удовлетворительным результатам, поскольку не учитывается фактор уплотнения грунтов основания под многолетним воздействием массы здания.

Более точные данные могут быть получены по результатам испытаний грунтов с использованием двух методов:

1) образцы-монолиты грунтов отбираются в шурфах из-под подошвы фундаментов, испытываются в лаборатории на компрессию и на сдвиг.

2) по данным ручного динамического зондирования грунта.

Первый метод приемлем, если несущий слой основания представлен связными грунтами, второй, — когда под фундаментами залегают пески.

Примером реализации первого метода может служить проект надстройки двумя этажами крупнопанельного пятиэтажного дома, построенного в 1961 г. Для определения величины расчетного сопротивления основания были использованы данные изысканий 1961 г. и результаты испытаний образцов грунтов, отобранных под подошвой фундаментов несущей стены, выполненные в 1998 г.

Из результатов сравнения следовало, что грунт получил существенное уплотнение и упрочнение, консистенция изменилась от текучей на тугопластичную, угол внутреннего трения увеличился с 6 до 24 градусов и т. д. В результате было установлено, что расчетное сопротивление основания до строительства R ol составляло 270 кН/м 2 , после 28 лет эксплуатации здания R m =383 кН/м 2 , существующее давление по подошве фундаментов составляет 150 кН/м 2 , а после надстройки двумя этажами оно возрастет до 200 кН/м 2 . Следовательно, основание здания имеет значительный запас и надстройка двумя этажами без усиления фундаментов возможна. Установлено также, что основание имело двукратный запас уже на стадии строительства здания, а дополнительная осадка от надстройки не превысит 3 см.

Второй способ, основанный на результатах ручного динамического зондирования грунта, требует применения стандартного конического зонда, который закрепляется на жесткой штанге и погружается в грунт ударами груза определенной массы.

Показателем сопротивления грунта служит число ударов, обеспечивающих погружение зонда в грунт на 10 см (на «залог»). По величине «залога» определяется «условное динамическое сопротивление грунта», а по несущей способности — показатели механических свойств (ф, с, Е). Полученные данные используются для определения фактического расчетного сопротивления основания и дополнительной осадки (от надстройки).

Необходимость усиления фундаментов часто диктуется фактическим техническим состоянием фундаментов, признаками которого являются:

• наличие разложенной древесины лежней, ростверков или свай;
  
• низкое качество строительного камня (известняк, кирпич);
  
• низкое качество или отсутствие кладочного раствора;
  
• наличие трещин в кладке фундаментов, которые прослеживаются обычно в кладке стен;
  
• смещения и вывалы кладки над проемами, выполненными для прокладки коммуникаций;
  
• провалы и каверны в несущем слое основания — результат размыва грунта, микробного разложения древесины бревен и т. п.;
  
• наличие слоев и линз торфа под подошвой фундаментов — результат неполной выторфовки.

Обычно перечисленные дефекты выявляются при обследовании стен, перекрытий, лестничных клеток здания, которые имеют очевидные дефекты — трещины, сдвиги массивов кладки, перекрытий, лестничных маршей.

Защита фундаментов от выветривания

Это мероприятие выполняется при физическом и химическом выветривании материала фундаментов, когда процессами выветривания кладка затронута неглубоко и нет сквозных трещин в фундаментах. Обычно это бывает, если фундаменты выполнены из бутовой или кирпичной кладки, обладающей невысокой прочностью и водостойкостью. Химическое выветривание может происходить при недостаточной стойкости цемента или заполнителя против агрессивных свойств среды.

При восстановлении поверхности фундаментов применяют оштукатуривание цементным раствором (торкретирование) по подготовленной (зачищенной) боковой поверхности фундаментов или оштукатуривание по металлической сетке, укрепленной на боковой их поверхности. Если процессы выветривания захватили фундамент на всю толщу, необходимо либо зацементировать кладку, укрепив тем самым существующий фундамент, либо выполнить обойму, восстановив несущие функции фундамента.

Цементация фундамента выполняется путем бурения с поверхности и из первого или подвального этажа в кладке фундамента скважин и нагнетания в них цементного раствора. Скважины бурят перфораторами или электродрелью диаметром 20-30 мм на расстоянии 50 см одна от другой, на глубину примерно 2/3 толщины фундамента. В скважины вставляют трубки диаметром 20-25 мм, через которые нагнетают цементный раствор. Трубки в устьях скважин заделывают густым раствором на глубину 10 см. Давление нагнетания 0,2-0,6 МПа. После пробных нагнетаний следует откопать опытные участки, проверить результаты и уточнить технологию работ, состав работ и пр.

В тех случаях, когда из-за выветривания и разрушения кладки фундаментов образовались трещины в надфундаментной части здания или сооружения, простое заполнение открытых трещин цементным раствором может быть недостаточным. Тогда рекомендуется повысить прочность здания или сооружения другими конструктивными мероприятиями.

Повышение прочности и уширение фундамента

Традиционные способы усиления фундаментов заключались, преимущественно, в увеличении ширины подошвы фундаментов, т. е. обеспечивают уменьшение удельного давления на грунт.

Кроме того, выполнялось углубление подошвы фундамента, чтобы обеспечить опирание на подстилающий плотный грунт, замену сгнивших деревянных элементов минеральным материалом. Это становилось возможным при углублении подвалов. Фундамент уширяли «прикладом» строительного камня на растворе с двух или с одной стороны; новая кладка придавала уширенному фундаменту призматическую или трапецеидальную форму.

Удачный пример таких работ — реконструкция финской церкви Св. Марии в Санкт-Петербурге в 1999-2001 гг. Главная проблема состояла в том, что под фундаментами несущих стен и внутренних колонн (столбов) был уложен сплошной ряд деревянных лежней, сгнивших на полсечения, поэтому в стенах и кирпичных сводах здания развились трещины. При больших затратах на реконструкцию здания было решено выполнить полное изъятие древесины с заменой на железобетонные подушки (рис. 5).

Рис. 4. Примеры традиционных способов усиления фундаментов: а — «прикладом» из природного камня; б — банкетом из бетона; в — железобетонной обоймой: 1 — бутовая кладка; 2 — кирпичная стена: 3 — «приклад» из камня: 4 — уширение стены (кирпич): 5 — металлические штыри-анкеры; 6 — бетон: 7 — стальная арматура
Рис. 5. Реконструкция фундаментов и надземного объема финской церкви Св. Марии в Санкт-Петербурге. Поперечный разрез фундаментов, подвала и надземного объема (технологическая схема)

Реконструкция фундаментов наружных стен выполнялась захватками из двусторонних шурфов. Водопонижение осуществлялось из скважин-колодцев, которые были устроены в подвале здания. Уширение отдельных фундаментов (столбов) под внутренние колонны выполнить было сложнее, поскольку глубина заложения этих фундаментов была недостаточной, и требовалось не только уширить, но и углубить подошву фундаментов. В этих случаях фундаменты временно «вывешивались» с помощью металлических балок, под концы которых подкладывали брусья, между ними забивали клинья. Они обеспечивали обжатие системы «колонна — свод». После передачи нагрузки от колонны на временные опоры фундаменты подкапывали, углубляли до нужной величины (обычно до 1 м), образовавшуюся полость закладывали литой бетонной смесью. Наблюдения показали, что осадка стен была не более 2…4 см, колонн 1…3 см. Это привело к образованию незначительных трещин, которые были ликвидированы напорной инъекцией цементных растворов.

Усиление фундаментов домов, попавших в зону подработки при строительстве метрополитена, обычно осуществляется подведением под поврежденное здание сплошных фундаментных плит. Эти плиты выполняются из железобетона, имеют размеры секций подвалов здания. Плиты заделывают в штробы, которые вырубают в стенах подвалов, на уровне существующих полов. Такие плиты работают совместно с существующими фундаментами, повышают общую устойчивость основания за счет уменьшения удельного давления на грунт и повышения общей жесткости зданий.

Рассмотренные традиционные технологии было нетрудно выполнить в сухих грунтах, но весьма проблематично в грунтах водонасыщенных, ниже уровня грунтовых вод. В этих случаях «приклад» к существующему фундаменту обычно вели выше уровня его подошвы и выше уровня грунтовых вод. Такое усиление было недостаточно эффективным (см. рис. 4, а).

Работы по усилению фундаментов традиционными способами были трудоемкими, отнимали много времени и средств, имели ряд недостатков. Так, «приклад» и новые плиты опирались на необжатый грунт, который включался в работу только после развития некоторой осадки, что могло вызывать дальнейшее развитие деформаций здания. По указанным причинам часто старались избежать дорогостоящего и трудоемкого процесса усиления фундаментов, предпочитая разбирать здание и строить на его месте новое.

При реконструкции производства или здания, когда существенно возрастают нагрузки на фундамент, а также когда в результате неравномерных осадок появляются трещины в здании и фундаменте, рекомендуется усилить фундамент, выполнением обойм из бетона или железобетона. В старом фундаменте, а иногда и в цокольной части стен устраивают штрабы, бурят шпуры, в которые устанавливают закладные детали (балки, арматуру), обеспечивающие совместную работу старых фундаментов и обойм. Кроме того, в обоймах устанавливают арматуру, рассчитанную на обеспечение прочности стен в продольном направлении. Этим способом достигается также развитие опорной площади фундаментов, т.е. снижается давление на основание, а следовательно, уменьшаются осадки здания.

Для обеспечения совместной работы обоймы и фундамента из рваного бутового камня на слабом цементном растворе обойму выполняют в траншеях. В отверстия, просверленные перфораторами или пробитые в старом фундаменте, вставляют стяжки. Сцепление бетона с бутовой кладкой обусловливается неровной боковой поверхностью кладки, очищенной от грунта, промытой и продутой сжатым воздухом.

На рис. 7 показано усиление бетонного или из гладкой каменной или кирпичной кладки фундамента с одновременным увеличением опорной площадки, также с выполнением обоймы. Размер шпонок по высоте принимается исходя из обеспечения передачи поперечных усилий от обоймы существующему фундаменту. Желательно выполнять обойму с применением расширяющегося цемента. При необходимости в обойму вставляется продольная арматура, например при наличии трещин в фундаменте, лишающих фундамент необходимой жесткости.

Если требуется расширить фундамент с обжатием основания под полосами расширения или выправить фундамент и стену, то рекомендуется следующая технология (рис. 8): в траншеях устраивают из сборных блоков или из монолитного бетона банкетки на утрамбованной щебеночной подготовке; пробивают отверстия сквозь фундамент и штрабы вдоль фундамента; устанавливают в отверстия металлические балки; вдоль фундамента бетонируют железобетонные балки или устанавливают металлические; домкратами обжимают основание под банкетками и, если требуется, выравнивают фундамент и стену; между домкратами устраивают бетонное заполнение или подкладки; вынимают домкраты и омоноличивают конструкцию.

Рис. 6. Увеличение площади подошвы бутового фундамента: 1 - бетонная обойма; 2 - металлическая стяжка; 3 - стена; 4 - существующий ослабленный фундамент; 5 - щебень, втрамбованный в грунт	Рис. 7. Увеличение площади подошвы кирпичного или бетонного фундамента: 1 - железобетонная обойма; 2 - шпонки; 3 - продольная арматура

В аналогичной ситуации удобно применять домкраты Фрейсине, представляющие собой плоские плиты из двух сваренных по контуру стальных листов толщиной 1-2 мм. По периметру такой полой плиты выполняют полый валик диаметром до 80 мм. В домкраты нагнетают твердеющую жидкую смесь, например цементный раствор или эпоксидную смолу, которые после обжатия грунта основания сохраняют напряженное состояние за счет затвердевания (рис. 9).

Рис. 8. Расширение и выправление деформаций фундамента: 1 - существующий фундамент; 2 - бетонная банкетка; 3 - продольная железобетонная балка; 4 - поперечная металлическая балка; 5 - домкрат; 6 - щебень, втрамбованный в грунт; 7 - бетонное заполнение	Рис. 9. Расширение фундамента с применением плоских домкратов: 1 - плоский домкрат Фрейсине; 2 - железобетонная конструкция уширения; 3 - существующий фундамент; 4 - нагнетательная трубка

Конструкция таких домкратов очень проста и их можно изготовлять в мастерской по мере надобности. Форма домкратов в плане может быть квадратной, прямоугольной, круглой. Контроль за обжатием можно вести по манометру.

Необходимая площадь опорной поверхности деревянных клеток, банкеток, временных подкладок под домкратами определяется исходя из повышенных нагрузок на грунт во время вывешивания надземных конструкций. Эти временные нагрузки на насыпной уплотненный грунт принимаются до 500 кН/м 2 , на глинистый ненарушенный тугопластичный грунт - до 1000 кН/м 2 , на песчаный грунт - до 2000 кН/м 2 .

Пример увеличения опорной площади отдельно стоящего железобетонного фундамента показан на рис. 10.

Подведение свай

Современные способы усиления фундаментов и оснований базируются на двух принципах: «пересадке» здания на сваи и закреплении грунтов оснований инъекцией в грунт строительных растворов. Кроме того, эти работы обычно включают меры по усилению кладки фундаментов.

При наличии в геологическом разрезе основания прочного слоя, пригодного для опирания на него свай, в проектах усиления фундаментов следует рассматривать вариант подведения свай под существующие фундаменты (рис. 11 и 12).

Рис. 11. Подведение под фундамент буронабивных свай: 1 - свая; 2 - ростверк; 3 - домкрат, удаляемый перед обетонированием; 4 - надставки; 5 - балка; 6 - обетонирование; 7 - существующий фундамент; 8 - штрабы	Рис. 12. Сопряжение фундаментов существующего здания и пристройки: 1 - буронабивная свая; 2 - ростверк для пристройки; 3 - сетка, объединяющая ростверки; 4 - вырубаемый слой бетона; 5 - обнажаемая арматура существующего ростверка; 6 - существующий ростверк; 7 - забивная свая; 8 - поддерживающий консольный выступ

Сваи, применяемые при усилении фундаментов, существенно отличаются от свай, применяемых в обычных условиях. При усилении фундаментов используют буровые сваи, буроинъекционные, сваи вдавливания. Отличительной особенностью свайных технологий является необходимость применения малогабаритной техники, приспособленной для работы в низких помещениях (в подвалах, первых
этажах зданий).

Рис. 13. Варианты конструктивных решений «пересадки» усиливаемых фундаментов на вертикальные сваи: а — с поперечными распределительными балками: б — с продольными: в — сечение по 1- I; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — стена; 3 — сваи: 4 — балка поперечная; 5 — балка продольная, заделанная в штробе

Подведение свай вблизи стены чрезвычайно затрудняет работу. Для выполнения буронабивных свай необходимо, чтобы минимальное расстояние от свай до стены составляло не менее 2,5 м.

При этом поперечные балки получаются громоздкими, что осложняет их монтаж и вызывает большие расходы металла. Кроме того, бурение крупных скважин сопровождается сотрясением, а часто и увлажнением грунта, что может повлечь дополнительные осадки здания под нагрузкой.

Вертикальные (буровые, вдавливаемые) сваи располагают вдоль края усиливаемого фундамента в ряд, их объединяют монолитной железобетонной балкой, которую заделывают в штробы, выполненные в теле фундамента, или закрепляют анкерными устройствами. При двусторонней постановке вертикальных свай их объединяют попарно балками, которые пропускают через отверстия в старых фундаментах.

Внутри здания работы еще более осложняются из-за стесненности пространства и недопустимости нарушения технологических процессов предприятия, поэтому приходится иногда применять такие конструкции усиления, в которых стена подвешивается на консольные балки, и часть буронабивных свай работает на увеличенную нагрузку по сравнению с нагрузкой на существующие фундаменты.

Рис. 14. Усиление фундамента буронабивными сваями, расположенными снаружи здания: 1 - буронабивные сваи; 2 - анкеры; 3 - балка; 4 - фундамент здания; 5 - замоноличиваемая заделка балки

Зачастую забивка свай и бурение недопустимы по грунтовым условиям, по состоянию здания или по требованиям, исключающим шумы и вибрации. В этом случае применяются вдавливаемые сваи. Расположение свай может быть ближе к стене и даже под существующим фундаментом. Для этого надо сначала укрепить фундамент, а иногда укрепить и стену, затем, отрывая последовательно шурфы под фундаментом (на 1,8-2 м глубже их подошвы), подводить и вдавливать в грунт отрезки металлических труб, свариваемых одна с другой и заполняемых бетоном. Вдавливание производится домкратом. Иногда такие сваи вдавливают на глубину 25 м. Преимуществом этих свай является возможность определить их несущую способность в процессе производства работ.

За рубежом применяют вдавливаемые сваи из сборных железобетонных элементов длиной до 100 см - сваи Мега. Площадь сечения свай 20×20 и 30×30 см. Внутри свай имеется сквозное отверстие. Допустимая нагрузка: 400 кН на сваи 30×30 см и 200 кН на 20×20 см. Расстояние между сваями принимается 1,3-2 м.

Устройство буронабивных и вдавливаемых свай требует соединения этих свай со старым фундаментом, что выполняется либо с помощью металлоконструкций (см. рис. 6 и 8), вставляемых в проемы и штрабы фундамента, либо с помощью железобетонных обойм (см. рис. 7).

Длина свай усиления назначается в соответствии с геологическим разрезом основания так, чтобы пята свай достигала плотного грунта. Обычно длина свай изменяется от 3 до 20 м. Диаметр свай назначают в зависимости от применяемого оборудования, длины сваи, материала и других факторов; обычно он варьируется в пределах от 80 до 250 мм. Сваи рассчитывают по несущей способности и на продольный изгиб. Число свай и шаг свай в рядах назначают в зависимости от того, какую часть нагрузки от несущих стен и колонн требуется передать на сваи, полагая при этом, что часть нагрузки передается на основание существующими фундаментами.

Допустим, здание требуется надстроить, увеличив нагрузку по обрезу фундаментов несущих стен р на 10 %, несущая способность основания исчерпана, т. е. р = R (R -расчетное сопротивление основания). Следовательно, вся нагрузка от надстройки должна быть воспринята сваями.

Усиление фундаментов и основания при надстройке зданий Надстройка зданий широко практикуется и рассматривается как средство получения полезной площади с наименьшими затратами. К примеру, в дореволюционное время в Санкт-Петербурге при перемене владельца здания часто выполнялась реконструкция, менялась планировка, осуществлялась надстройка здания, изменялся облик фасада. Изучение исторических материалов показало, что надстройки выполнялись несколько раз и, допустим, одноэтажный дом превращался в двух- или трехэтажный.

Очевидно, что решение о возможности надстройки здания во многом определяется техническим состоянием фундаментов: устойчивостью основания и величиной дополнительной осадки. Еще в довоенное время в Ленинграде было принято правило, допускающее увеличение нагрузки на существующие фундаменты без усиления на 25…30 % от существующей нагрузки, что допускало надстройку на один этаж без поверочных расчетов основания.

Методы инъекционного закрепления системы «основание-фундамент»

Буроинъекционные сваи отличаются от буровых тем, что в ствол скважины строительный раствор (обычно мелкозернистый пескобетон) подается под давлением от 1 до 3 МПа. Эта операция называется «опрессовкой» скважин, при этом грунт, окружающий сваю уплотняется, и фактический размер сваи получается большим, чем номинальный диаметр скважины, на 5… 10 %. Бурение скважин осуществляют разными методами: «проходными» шнеками, с обсадными трубами или с промывкой скважин буровым глинистым раствором. Наклонные сваи пробуривают через кладку фундамента и грунт основания до слоя достаточно плотного грунта. Эти сваи можно выполнять с двух сторон, с одной стороны (под разными углами), с уровня улицы, с пола подвала, с перекрытий над подвальным этажом.

Рис. 15. Конструктивные решения пересадки фундаментов на буроинъекцион-ные сваи: а, в — односторонняя постановка сваи; б, г — двусторонняя постановка свай; а, б — устройство свай с пола первого этажа здания; в, г — устройство свай в подвале; I — фундаменты; 2 — стена; 3 — перекрытие; 4 — лежни (бревна); 5 — буроинъекционные сваи

Метод инъекционного закрепления состоит в том, что грунт насыщают строительными растворами, которые заполняют поры, придают грунтам повышенные механические свойства и образуют замкнутые объемы. Растворы, нагнетаемые в грунт, заполняют полости или зоны ослабленного (разрыхленного) грунта, компенсируют объем древесины лежней, свай и ростверков, утраченный при гниении. С течением времени растворы отверждаются, при этом достигается уширение подошвы фундаментов и увеличение глубины заложения подошвы, т. е. обеспечивается повышение несущей способности основания и уменьшение его деформируемости.

Использование струйной технологии Ее суть состоит в том, что высоконапорная струя позволяет перемешивать грунт с цементным раствором и получать новый материал — цементогрунт, обладающий достаточно высокими механическими свойствами.

Рис. 16. Инъекционное закрепление: а — кладки: б — грунта несущего слоя (здание Нового Эрмитажа. Реализованный проект, 2001 г.): 1 — фундамент: 2 — кирпичная стена: 3 — инъекционная скважина; 4 — полусгнившие лежни; 5 — массив закрепленного грунта; б — подвал	Рис. 17. Высоконапорная инъекция «джет граут» — технологическая схема: а — бурение скважины: б — начало струйного нагнетания; в — объем закрепленного грунта (завершение работы)

Рис. 18. Использование технологии «джет граут» для пересадки фундаментов стен на закрепленный грунт и образования подпорной стены подземного гаража; 1 — стена дома: 2 — бутовый фундамент; 3 — массив закрепленного грунта под фундаментом; 4 — массив закрепленного грунта возле фундамента (подпорная стенка подземного объема); 5 — котлован; 6 — подвал существующего дома: 7 — водоупор

В последнее время начинают применяться для укрепления фундаментов буроинъекционные сваи, называемые также корневидными. Для устройства этих свай нет необходимости выполнять большие земляные работы, пробивать вручную проемы и штрабы в старых фундаментах, зачищать боковую поверхность для сцепления нового бетона с материалом старого фундамента, расходовать стальной прокат.

С поверхности земли и с уровня пола первого этажа или подвала бурят вертикально и наклонно через существующий фундамент скважины до опирания на прочный грунт. Диаметр скважины обычно составляет 100-250 мм. Этот вид укрепления фундаментов наиболее индустриален.

Корневидные сваи особенно целесообразно применять для усиления старых фундаментов при реконструкции здания с увеличением нагрузок на фундамент, а также при опасности нарушения естественного основания глубокими выемками или подземными выработками возле здания. Известны примеры закрепления старых фундаментов зданий в тех случаях, когда рядом строится новое здание, под нагрузкой которого возможны деформации основания под старым зданием. В отличие от буронабивных свай, корневидные сваи бурят с помощью станков с малыми габаритами и массой, не нарушающими фундамент и грунт основания.

Рис. 19. Усиление фундаментов корневидными сваями: а - висячими; б - усиление фундамента сваями-стойками; 1 - буроинъекционные (корневидные) сваи; 2 - фундамент; 3 - слабый грунт; 4 - прочный грунт

Технологическая линия по бурению скважин и устройств буроинъекционных свай состоит из буровых станков СБА-500, растворонасосов СО-48 (С-854) или СО-49 (С-855), ситогидроциклонной установки 4СГУ-2, приемных емкостей и раствороводов. В зависимости от грунтовых условий применяется бурение шнеком, шарошечным долотом, колонковой трубой как без крепления скважин обсадными трубами, так и под защитой либо обсадных труб, либо глинистого раствора. Для бурения по кирпичной, каменной кладке или по бетону используются коронки повышенной прочности.

Высокопрочные коронки могут выбурить даже арматуру больших диаметров. После окончания бурения в скважину, заполненную глинистым раствором, опускают арматурный каркас. Обычно это делают секциями длиной 1-3 м в зависимости от высоты помещения, из которого ведется бурение скважин.

Вне помещений длина каркасов может быть больше. Затем в скважину опускают инъекционные трубки, через которые подается цементно-песчаный раствор. Для уточнения несущей способности свай рекомендуется проводить полевые испытания. Принципиальные проектные решения по усилению фундаментов и укреплению оснований в процессе проектирования рекомендуется согласовывать со строительной монтажной организацией, привлекаемой к выполнению работ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аллас Э.Э., Мещеряков А.Н. Укрепление оснований гидротехнических сооружении. - М. - Л.: Энергия, 1966. - 115 с.

2. Брансден Д., Дорнкемп Дж. Неспокойный ландшафт. - М.: Мир, 1981. - 191 с.

3. Ганичев И.А. Устройство искусственных сооружений и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1981 - 543 с.

4. Гендель Э.М. Инженерные работы при реставрации памятников архитектуры. - М.: Стройиздат, 1980. - 198 с.

5. Герсеванов И.М., Польшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов и их практическое применение. - М.: Стройиздат, 1948. - 247 с.

6. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (уч. для вузов). - М.: Стройиздат, 1981. - 319 с.

7. Зурнаджи В.А., Филатова М.П. Усиление оснований и фундаментов при ремонте зданий. - М.: Стройиздат, 1970. - 96 с.

8. Камбефор Г., Пуглис Р. Подъем здания с помощью инъекций раствора. Пер. с франц., 1971. - 23 с.

9. Кнорре М.Е., Моргунов Н.С, Коль с.А. и др. Опытный кессон Волгоярстроя. - М. - Л.; Госстройиздат, 1939.

10. Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. - М.: Стройиздат, 1980. - 133 с.

11. Леггет Р. Города и геология. Пер. с англ. - М.: Мир, 1976. - 558 с.

12. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1978. - 375 с.

13. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений. СНиП 2.02.01-83. - М.: Стройиздат, 1984.

14. Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

15. Швец В.Б. Тарасов Б.Л., Швец Н.С. Надежность оснований и фундаментов. - М.; Стройиздат, 1980. - 157 с.

16. Улицкий В М, Шашкин А Г Геотехническое сопровождение реконструкции городов М Изд-во АСВ, 1999

Тому, кто живет в частном доме, не понаслышке знакома ситуация, когда появляются трещины на потолке и стенах. Это следствие изменений, происходящих с фундаментом, его осадки или разрушения. Для того чтобы здания стояло долгие годы без изменений, у него должно быть прочное надежное основание, поэтому специалисты рекомендуют при покупке дома нанять профессионалов, которые проверят насколько качественно построено здание. При необходимости фундамент дома нужно усилить, то есть произвести укрепление, тем более что современные материалы позволяют сделать это довольно быстро и эффективно. Как укрепить фундамент частного дома, разобраться в этом самостоятельно вполне возможно.

Схема укрепления

Самое главное, для начала обязательно нужно понять и по возможности устранить ту причину, по которой основание подвергается разрушению, и только после этого заняться укреплением.

Причины разрушения

• проведение рядом с домом земляных работ: где-то по близости прокладывают трубы, или вы сами на участке проводите какие-либо работы;
• вибрации. Здесь причины могут быть также разными: от самых обычных (например, если дом находится рядом с железной дорогой) до землетрясения;
• повышенное увлажнение грунта (причиной может стать паводок, наводнение и т.п.);
• повышение уровня грунтовых вод;
• ошибки конструирования и нарушения технологии работ;
• ошибки в расчетах по нагрузке;
• промерзание глинистых грунтов;
• существенная перепланировка в доме, смещение несущих стен.

Схема усиления

Неустранение причин, по которым происходит разрушение, грозит тем, что даже после проведения ремонтных работ, разрушение будет продолжаться, и ваши труды окажутся напрасными.

Если причиной стало повышение уровня грунтовых вод, то стоит обязательно предусмотреть водоотвод, либо дренаж. Если вы не в состоянии точно определить причину, то стоит обратиться к специалистам.

Естественно, это будет не бесплатно, но в перспективе вы можете заодно получить консультацию по укреплению. Это не будет лишним, потому как каждый случай индивидуален. Разобравшись с ситуацией на месте, профессионал даст вам дельный совет.

После устранения причин можно приступать непосредственно к ремонту и укрепить основание дома.

Сделать это можно несколькими способами. Из них стоит выбрать тот, который идеально подойдет для вашего случая, с учетом причин разрушения, особенностей участка и климатических условий района:

• классический метод;
• железобетонная рубашка;
• укрепление сваями (есть несколько вариантов).

Укрепление классическим методом

Схема устройства по усилению

Название способа говорит само за себя: классика – это надежность, последовательность и точность действий. Эта методика вымерена и проверена не одним поколением. Следовательно, ничего лишнего вам приобретать не придется, особых инструментов и новейших технологий тоже не понадобится.

Значит, это вариант еще и экономный, что, конечно, радует, поскольку любой ремонт основания частного дома обходится довольно дорого.

Его суть заключается в следующем: вокруг дома закладывается новый фундамент, создавая прочную и надежную подпорку старому. Работу нужно выполнять поэтапно, это только упростит весь процесс и позволит укрепить более качественно:

Схема ремонта фундамента.

• первым делом нужно укрепить с углов здания, для этого по углам вырываются квадратные ямы, они частично оголят старый фундамент;
• ширина стороны квадрата должна быть не менее 1 м, а глубина должна уходить на полметра ниже старого фундамента;
• следующим шагом будет изготовление арматурных каркасов для каждого угла дома, набор инструментов и материалов лучше подготовить заранее.

Материалы и инструменты

• проволока или сварочный аппарат;
• болгарка;
• молоток;
• плоскогубцы и кусачки для арматуры;
• рулетка;
• арматурные пруты.

Размер ячеек каркаса должен равняться 20х20х20 см, такой размер будет достаточно прочным, чтобы укрепить старый фундамент достаточно надежно. Учтите: чем больше размер ячеек, тем меньше будет крепость арматурного каркаса, а значит и всего укрепления в целом. Так что экономить на укреплении точно не стоит, иначе вам придется в итоге строить новый дом.

Схема технологии по усилению

• после того как вы закончите с созданием арматурных каркасов, можете опускать их в подготовленные ямы;
• затем заливается бетон, который должен быть достаточно прочной марки. Все работы должны проводиться как можно быстрее, чтобы оголенные части старого основания как можно меньше времени, оставались открытыми. Это может привести к еще большей деформации основания.

В основном для укрепления этих работ вполне достаточно, но если вы не уверены. И хотите подстраховаться, то создайте такой арматурный пояс по всему периметру дома. Но при этом важно соблюдать одно правило.

Укреплять дом нужно, разбив периметр на участки, каждый из них не должен быть больше 2 м. Пока не застынет предыдущий, приступать к следующему категорически нельзя. Разрешается начать подготовку участка с противоположной стороны дома.

Железобетонная рубашка

Такой способ укрепления, еще и усилит часть стены вашего дома. Для начала фундамент нужно очистить от мусора и грязи, затем на поверхности необходимо сделать насечки, а именно:

Схема конструктивного столбчатого фундамента.

• в стену и фундамент устанавливаются анкеры, железобетонная (арматурная) обойма и все заливается бетоном. При большой деформации основания исправлять ситуацию нужно при помощи возведения кирпичных стенок;
• для этого нужно выкопать траншею, ширина которой не должна быть менее 1 м. фундамент в процессе подготовки гидроизолируют, обмазывая его битумом;
• только после этой подготовки выстраивается стенка из кирпича, промежутки между возведенной стенкой и фундаментом заполняются жирной глиной.

Укрепление сваями

При неравномерных и больших осадках грунта, при увеличении нагрузок, проседания или растрескивания, усиление основания проводится при помощи устройства свай по периметру старого фундамента или под ним. Может применяться разный вид свай, например, буронабивные, буроинъекционные, винтовые или вдавливаемые сваи:

Схема уширения фундамента.

• укрепляя основу при помощи буронабивных свай, нужно параллельно основе, внутри и снаружи просверлить скважины с нужным шагом, глубина которых, должна равняться примерно 2 м.;
• затем создаются конструкции из ребристых арматурных стержней диаметром 10-12 мм, которые связываются между собой не проволокой, а свариваются для наибольшей прочности. Буронабивные сваи крепятся к строению при помощи анкерных болтов;
• если по каким-то причинам проводить буровые работы нельзя, то тогда стоит использовать вдавливаемые сваи. Этот способ довольно сложный, трудоемкий и займет много времени;
• кроме того, без специальной техники и оборудования здесь не обойтись, поэтому им пользуются, только когда исключены другие варианты.

Схема устройства ленточного фундамента.

Винтовые сваи для укрепления основания дома используют чаще всего, поскольку для таких работ потребуется всего несколько рабочих рук и процесс не занимает много времени. Винтовая свая выглядит как трубчатая конструкция, заканчивающаяся винтовой площадкой.

Трещины на стенах, разрушение цоколя, оседание углов дома, выпучивание и искривление стен, как по вертикали, так и горизонтали, проседание пола, нарушение целостности отделки – всё это говорит о начавшемся процессе разрушения фундаментной конструкции. И тут встаёт вопрос как укрепить фундамент, чтобы предотвратить эти деформации. На его решение влияют несколько факторов.

Для начавшихся деформаций частного дома, эксплуатируемого несколько лет, в первую очередь необходимо определить процент физического износа по ВСН 53-86. Это покажет категорию технического состояния фундамента, и в случае аварийного статуса целесообразнее будет полностью его заменить.

Возможно, укрепление фундамента частного дома связано с увеличением нагрузки на него, такие, как надстрой еще одного этажа или мансарды, тем не менее, для выбора оптимального способа усиления необходимо оценить сам фундамент, а также условия, в которых он работает:

1. Инженерно-геологические условия – основополагающий фактор. Потому как некоторые методы могут быть просто бесполезны;
2. Нагрузки, действующие на фундамент. Иногда даже при больших нагрузках и изгибающих моментах бывает достаточным только укрепление самого основания (грунта);
3. Размеры существующей фундаментной конструкции. Так, к примеру, при большой высоте с высоким коэффициентом армирования, очень трудно выполнить усиление буроинъекционными сваями.

После оценки вышеперечисленных параметров, можно подобрать наилучший метод для укрепления фундамента своими руками.

Методы усиления

При всём многообразии методов, разнящиеся в зависимости от конструктивного типа фундаментной конструкции и материала, можно объединить и выделить те, которые наиболее подходят к решению вопроса как усилить фундамент частного дома, имеющий ленточную или столбчатую конструкцию.

Однако если планируется увеличение нагрузок или если деформации частного дома вызваны:

• Неравномерной осадкой фундаментной конструкции;
• Наличием агрессивных подземных вод;
• Затоплением участка под домом.

Тогда в первую очередь следует укрепить основание, после которого возможно даже не потребуется усиление самого фундамента. Существует 3 вида закрепления грунтов:

Усиление грунтов

Химический

Самый разнообразный по количеству применяемых методов:

• Силикатизация. Суть этого метода составляет жидкое стекло, которое, в зависимости от вида грунтов, либо смешивается с двумя или тремя ингредиентами и далее эта смесь инъецируется в грунт – однорастворная технология, либо неразбавленный раствор силиката натрия вводят в грунт, а следом инъецируют хлористый кальций – двухрастворная технология. Силикатизация применяется для лессовых и мелкозернистых, с высоким содержанием песчаных частиц, грунтов, обладающих водопроницаемостью до 5 м/сут.
• Электросиликатизация. Представляет собой сочетание силикатизации и электрического тока, которое используется для мелких песков и супесей, с водопроницаемостью 200 мм/сут, которые обводнены.
• Газовая силикатизация. Сочетает в себе силикатизацию и углекислый газ, в качестве отвердителя. Применяется для песчаных с водопроницаемостью 100-200 мм/сут, лессовых грунтов.
• Аммонизация. Данный метод основан на применении газообразного аммиака, который нагнетают в грунт под средним давлением. Используется для лессовых грунтов, дабы предотвратить их просадочность.
• Смолизация. В этом методе вводят в грунты растворы синтетических смол. Эффективен в отношении грунтов с водопроницаемостью 500-5000 мм/сут.

Инъекторы располагают в разных направлениях. Схема их расположения показана на фото.

Термический

Сущность данного метода заключается в сгорании жидкого или газообразного топлива в, закрытых заслонками, пробуренных скважинах. Обжиг применим к просадочным и глинистым грунтам.

Физико-химический

К нему относят:

Усиление фундамента

Цементация

Данный способ позволяет усилить фундамент в частном доме, выполненный из бутового камня, бутобетона или железняка. Применяется для восстановления прочности кладки в следующих условиях:

• Деформационные изменения слабо выражены, но характеризуются начавшимся процессом расслоения кладки или же частично обрушившимися камнями;
• Основание обладает достаточной несущей способностью;
• Увеличение нагрузки не предусмотрено либо оно незначительно.

Технология: В усиливаемую конструкцию устанавливаются инъекционные трубы в шахматном порядке, с шагом 500 – 1000 мм. Через эти трубки нагнетают цементный раствор под давлением 6-7 атмосфер. Усиление схематично изображено на фото.

Усиление обоймами

Наиболее простой и надежный метод усиления. Обоймы крепко обжимают усиливаемый конструктивный элемент при наборе прочности бетона, таким образом, обеспечивая целостность и монолитность конструкции, к тому же заставляя работать её как единое целое. Причем этот способ применим к фундаментам, выполненным как из камней или монолитного бетона, так и из сборных элементов.

Подразделяется на 2 вида:

Без уширения подошвы фундамента. Таким способом усиливают фундаменты:

• с сильной степенью разрушения материала;
• без увеличения нагрузок;
• с прочным несущим слоем под основанием.

Технология: Участок разделяют на захватки по 2 – 2,5 м с расстоянием между ними не менее 6 м. Разрабатывают траншеи по обе стороны от существующего фундамента. Устанавливают опалубку, армируют пространственными каркасами и бетонируют. После того как бетон наберет 70% прочность, можно укреплять смежный участок.

Важно! Толщину обойм определяют расчетным путем, но не менее 150 мм. А пространственные каркасы, армирующие железобетонные обоймы, должны собираться из замкнутых хомутов диаметром 12 – 14 мм.

С уширением . Этим методом можно усиливать при нижеперечисленных условиях:

• фундамент имеет высокую степень разрушения;
• требуется повысить нагрузки;
• присутствуют устойчивые грунты в основании.

До каких значений необходимо увеличить размеры подошвы, можно получить расчетным путем, используя формулы раздела 5 . Впрочем, новые участки являются малой частью усиливаемой конструкции, поэтому подошва старого элемента всё также будет воспринимать большую часть нагрузок. Это допустимо при небольшом увеличении, так как новая часть фундамента будет препятствовать выдавливанию грунта в стороны. Однако если планируются значительные нагрузки, тогда уширенную часть следует задействовать через предварительное обжатие основания.

Технология: Работу принято вести захватками по 1,5 – 2 м. Выкапывают шурфы вдоль фундамента, грунт в которых утрамбовывают в 2 – 3 слоя щебня. Наносят штробы на старую конструкцию. Устанавливают металлические штыри. Затем монтируют опалубку и проводят бетонирование. После того, как бетон набрал прочность, грунт обратно засыпают слоями, а затем утрамбовывают.

Совет! В наружном слое бетонного или железобетонного фундамента, находящегося в эксплуатации долгое время, начинают происходить модификации, влияющие на достижение монолитности конструкции. Для предотвращения этого рекомендуется снять старый слой бетона, затем очистить и увлажнить поверхность. Далее на неё укладывают бетонную смесь, которую подвергают тщательному уплотнению.

Подведение и углубление

Также относится к способу уширения фундамента, однако происходит это благодаря задействованию различных конструктивных элементов, которые подводятся под фундамент и за счет чего он углубляется. Применяется, когда под домом в его основании залегают слабые грунты и требуется передать нагрузку на более прочный слой грунта, находящийся на незначительной глубине. При этом фундамент характеризуется слабой степенью разрушения.

Технология: Усиление фундамента проводят участками длиной по 1 – 2 м. В пределах захватки выкапывают грунт под фундаментом. Затем подводят плиту или другие железобетонные элементы. Далее обжимают грунт путем применения гидравлических домкратов, а промежуток между старой конструкцией и новым подведенным элементом заполняют бетоном, который уплотняют вибраторами.

Метод, который не предполагает проведения земляных работ. Используется при обвале грунта на участке и средней степенью разрушения фундамента, повлекшей к осадке угла дома и выпучиванию стен. Также целесообразно применение этого метода, если планируется значительно увеличить нагрузку, но в основании слабые грунты.

Суть метода содержится в устройстве корнеобразных выростов, которые переносят нагрузку на более устойчивые слои грунта.

Технология: Размечают места для свай. Посредством буровых установок, способных, вращаясь, пробиться сквозь толщу стен и фундаментов, пробуривают скважины. Далее в них вставляют арматурные каркасы с фиксаторами и инъекционные трубки, через которые нагнетают раствор. После того, как завершили цементирование скважин, инъекторы извлекают и устье скважины опрессовывают сжатым воздухом.

Во многих случаях этот метод является наиболее рациональным, а порой даже экономичнее других методов.

Усиление буронабивными сваями

Это усиление получило наиболее широкое распространение в сложных условиях строительства, однако, при тех же критериях применения, которые действуют для буроинъекционных свай.

Технология: Вначале (1 этап) вдоль ленточной фундаментной конструкции или вокруг столбчатой разрабатывают траншеи с креплениями. Вдоль нижней части стены пробивают штрабу, а в неё на раствор укладывают металлическую балку, обмотанную проволокой. Затем (2 этап) пробуривают скважины, в которые устанавливают арматурные каркасы с последующим бетонированием. После этого (3 этап) сквозь существующий фундамент пробивают отверстия, и в них уже в продольном направлении устанавливают металлические балки. Следом (4 этап) задавливают сваи в грунт с помощью домкратов, и заклинивают балки. Последним этапом является установка опалубки и бетонирование ростверка, а после набора прочности, производится обратная засыпка с послойным трамбованием. Для большей ясности, как усилить фундамент с помощью буронабивных свай, можно обратиться к фото:

Схема этапов усиления фундамента буронабивными сваями.

Совет! Желательно рассматривать несколько способов усиления одновременно. Это позволит выбрать наиболее рациональный метод, удовлетворяющий как инженерно-техническую сторону, так и экономическую.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

В процессе эксплуатации здание подвергается перепланировкам, расширению застройки в горизонтальном (пристройка), вертикальном (мансарда, второй этаж) уровне, подземные конструкции изнашиваются. Поэтому требуется усиление фундамента и основания под ним различными способами в соответствие с нормативами СП.

В каких случаях фундаментам необходимо усиление?

Визуально различимыми причинами реконструкции, повышения или восстановления эксплуатационных характеристик оснований дома являются:

Гарантированно потребуется усиление фундамента в случаях:

• строительство нового объекта вблизи с эксплуатируемым коттеджем на этом же основании
• увеличение сборных нагрузок от повышения веса силовых конструкций
• снижение прочности материалов, из которых сооружался фундамент
• ослабление оснований (грунтов) под жилищем в силу техногенных или естественных причин

Например, порывы централизованных систем жизнеобеспечения (канализация, поселковая ливневка, водопровод) вблизи от дома могут размыть почву, насытить ж/б конструкцию влагой, повысить силы пучения. Либо при выемке грунта из котлована возле жилища почвы могут сдвинуться в сторону подземной разработки, снизив расчетное сопротивление основания, несущую способность подземной конструкции.

Внимание: Величина воронки оседания напрямую зависит от веса коттеджа.

Поэтому на начальном этапе проводится обследование силовых конструкций, выявляются причины разрушений, деформаций.

Теория усиления оснований и фундаментов

Вышеуказанные проблемы должны рассматриваться в комплексе, поскольку фундаменты создаются для передачи сборных нагрузок от зданий на грунты под их подошвами. Поэтому усиление фундамента всегда начинается с отрывки шурфов для оголения конструкций в местах трещинообразования, просадки/усадки, сосредоточенных нагрузок (примыкания внутренних несущих стен).

Причинами разрушения, мелких дефектов часто становятся отмостка, крыльцо, веранда, прочие пристройки, жестко связанные с плитой, ростверком или лентой МЗЛФ. Шурфы позволяют оценить контакт подошвы фундамента с почвой, степень уплотнения грунта. Это позволит повысить несущую способность основания несколькими способами:

Перед проведением указанных операций фундамент поддомкрачивается до проектного положения на отдельных участках. В некоторых случаях этих мероприятий достаточно для возвращения эксплуатационных характеристик. Более сложными вариантами являются методы реставрации самого фундамента, описанные ниже.

Технологии реставрации

В зависимости от степени разрушения, изменения геометрии фундамента может использоваться несколько методов. Однако перед началом работ необходимо вывешивание или частичная разгрузка эксплуатируемой конструкции. Проще всего отреставрировать отдельные участки, на которых началось разрушение кирпича, железобетона. Сложнее ликвидировать трещины, исправить геометрию просевших или перекошенных конструкций.

Тяжелые кирпичные стены разрушаются при вспучивании грунтов или усадке рыхлых почв, нежели срубы, «каркасники», дома из панелей СИП. Эти постройкеи при необходимости можно полностью приподнять, чтобы заменить ростверк целиком, передвинуть здание на новый фундамент в пределах участка.

Разгрузка эксплуатируемой конструкции

Для многоэтажных зданий с плитными перекрытиями может использоваться частичная разгрузка. Плиты жестко защемлены в стенах, выступают из них в виде консолей. Поэтому достаточно изготовить опорные площадки возле стен, разместить на них подпорки, вбивать под них одновременно на всех этажах клинья, корректируя высоту подъема с точностью до 1 см.

В коттеджах чаще эксплуатируются перекрытия по балкам, поэтому применяется полная разгрузка по технологии:

• в ленте МЗЛФ алмазным бурением создаются сквозные отверстия
• в них пропускают металлические балки, под которые монтируются подпорки

Рыхлые, недостаточно прочные, кирпичные фундаменты вывешивают другим способом:

Кроме того, балки можно поддомкратить, чтобы сразу установить подпорки нужной длины.

Внимание: Запрещено изготавливать отверстия в лентах перфоратором. Ударное разрушение конструкционного материала приводит к раскрытию многочисленных трещин, ослаблению конструкции.

Усиление ленточного фундамента

Рыхлые, частично разрушившиеся поверхности кирпичных и бетонных лент можно укрепить несколькими способами:

• силикатизация – местные инъекции в пробуренные отверстия раствора с добавлением жидкого стекла при давлении 0,4 МПа
• цементация – аналогичный предыдущему способ, только в шурфы подается цементное молочко

Отдельные кирпичи могут демонтироваться из кладки для замены новым камнем соответствующего формата. Для этого удаляется оставшийся раствор, гнездо зачищается щеткой с металлическим ворсом.

Внимание: Технология буроинъекционных малых свай для самостоятельной реставрации практически недоступна, так как необходимо специальное оборудование. Строительные организации редко предоставляют его в аренду, чтобы владелец недвижимости заказывал услугу у них.

Крайне сложной методикой является увеличение глубины заложения МЗЛФ, состоящей из операций:

После чего, стены вновь вывешиваются, домкраты, забирка, нижний щит снимаются, оставшийся зазор заполняется бетоном. Для более плотного сцепления существующий МЗЛФ вмуровывается в новую конструкцию на 10 – 20 см.

Чтобы сократить трудоемкость операций на 30 – 50% часто применяется другой способ:

Внимание: Гидроизоляция, утепление наружной грани, кольцевой дренаж являются обязательными условиями для повышения ресурса, ликвидации вспучивания.

Оригинальной технологией железобетонных отливов можно повысить расчетное сопротивление грунтов под фундаментом, одновременно увеличив прочность самой конструкции за счет бокового сжатия. Последовательность действий такова:

Таким образом, при отжатии верхней части отливы сжимают грунт под МЗЛФ, упрочняя его многократно. Домкраты снимаются после отвердевания бетона, шпилька обычно остается внутри конструкции.

Уширить подошву ленты можно после откапывания шурфа двумя способами – завести с двух сторон бетонные плиты или смонтировать опалубку, уложить под подошву бетон.

Столбчатые фундаменты можно усилить методом погружного колодца. Ввиду того, что надеть на эксплуатирующийся столб мешает ростверк, кольцо круглого или квадратного сечения отливается по месту в съемную опалубку. Внутренний размер его должен быть на 40 – 60 см больше наружного сечения стойки, чтобы не нарушить прочность основания под ним.

Вывешивать стены в этом случае не нужно, грунт равномерно удаляется под кольцом снаружи, конструкция опускается под своим весом. После достижения проектной отметки почва внутри кольца дополнительно уплотняется виброплитой или трамбовкой.

Внимание: Обратную засыпку пазух между колодцем и стенками котлована следует производить нерудным материалом. Это снизит выдергивающие нагрузки при возможном вспучивании грунта во время промерзания.

Метод обоймы

Для ленточного и столбчатого монолитного фундамента может использоваться железобетонная обойма. Эта технология решает несколько задач:

• эксплуатируемая подземная конструкция получат новую высокопрочную оболочку, жестко связанную с лентой, столбом
• за счет уширения подошвы несущая способность повышается многократно
• ресурс здания увеличивается на 30 – 50 лет
• появляется возможность гидроизолировать, утеплить обойму для ликвидации морозного вспучивания грунтов

Последовательность операций при выполнении железобетонной обоймы следующая:

Внимание: Запрещено оголять участки больше 2 – 3 м, чтобы не вызвать перекоса здания. Работы ведутся последовательно, начиная от углов, до их начала фундамент должен быть разгружен.

Глубина бурения для закладки арматуры составляет 2,5 – 5 см. В каркасах используются продольные прутки диаметра 8 – 14 мм из арматуры А400 («рифленка»). Пространственная геометрия каркасам придается хомутами из арматуры А240 с гладкой наружной поверхностью.

В обязательном порядке обеспечивается защитный слой бетона – все стержни должны утапливаться на 2 – 7 см. Предпочтительнее соединение арматуры проволочными скрутками, которые невозможно сдвинуть при распределении бетона внутри опалубки. В фундаментных работах запрещена композитная арматура, имеющая гораздо большую пластичность в сравнении со стальной.

Существует технология кирпичной обоймы, которая применяется редко, только для монолитных лент МЗЛФ. Если наружные поверхности фундамента рыхлые, уширение ленты по ряду причин невозможно, используется эта методика:

• по бокам МЗЛФ изготавливаются уступы – бетон срезается УШМ с алмазной оснасткой в верхней и средней части, остается площадка у подошвы
• кирпичная кладка осуществляется на цементно-песчаном растворе с опиранием на эту площадку
• поверхности штукатурятся, покрываются гидроизоляционным материалом

Внимание: Монолитные конструкции всегда имеют больший ресурс в сравнении с кирпичом. Поэтому предпочтительнее железобетонные «рубашки».

Обоймы для столбчатого фундамента изготавливаются поочередно либо для нескольких столбов сразу, если они расположены в пределах 2 м друг от друга. Особенностями усиления столбчатых фундаментов являются:

Это позволяет увеличить опорную поверхность во всех уровнях конструкции, повысить эксплуатационный ресурс.

Усиление буронабивными сваями

Скважины для классических буровых свай изготавливаются строго вертикально. Столбчатые фундаменты изготавливают в опалубках внутри шурфов большого размера. Поэтому данная технология является переходным вариантом, состоит из нескольких операций:

После чего, внутрь помещается наконечник глубинного вибратора, смесь уплотняется.

Внимание: Нагружать опоры можно через неделю минимум. Все это время фундамент вывешивается или стоит на временных подкладках.

Усиление винтовыми сваями

В отличие от предыдущей методики, положение вкрученной в землю винтовой сваи невозможно скорректировать. Поэтому применяются две технологии:

Внимание: Существует вариант «быка» в углах МЗЛФ, когда сваи погружаются наклонно на смежных сторонах, обвязываются по оголовкам балкой. В этом случае достаточно наружного доступа для производства работ, полы вскрывать не нужно.

• При погружении свай следует соблюдать требования СП, располагая их на минимальном расстоянии друг от друга – 3 диаметра либо 1 м в свету в зависимости от конструкции. При этом следует учитывать, что:
• винтовые сваи грунт уплотняют, возрастает несущая способность за счет сил трения
• буронабивные сваи, заливаемые в землю, имеют неровную наружную поверхность, несущая способность высокая, однако выдергивающие усилия при вспучивании очень велики
• если буровые сваи заливаются в несъемную трубчатую опалубку, снижаются, как выдергивающие усилия, так и несущая способность по боковым поверхностям
• опирать рынд-балки удобнее на оголовки, а не на тело свай, однако это увеличивает бюджет ремонта

Сваями усиливаются фундаменты и основания под ними. Удобнее в работе винтовые модификации, на которые вес здания можно переносить с временных подпорок сразу. При заливке буровых конструкций придется подождать 3 дня минимум в жаркую погоду, 28 дней в межсезонье. Сваями СВС фундаменты можно усиливать зимой при крайней необходимости. Для проведения монолитных работ придется подогревать смеси, опалубку, устраивать пленочные укрытия.

Таким образом, эксплуатируемый фундамент и основание под ним можно усилить собственными силами. Для этого необходимо произвести ревизию, выявить дефектные участки, применить наиболее подходящую технологию из представленных методик.

Вследствие отсутствия в течение продолжительного времени планово-предупредительного ремонта либо под воздействием высоких нагрузок начинается разрушение фундамента. Если стены достаточно прочные, то хозяева дома решают своими руками произвести ремонт основания. Это дает возможность продления его эксплуатационных сроков и экономии денежных средств.

Укрепление основания частного дома осуществляют несколькими методами, большая часть которых не нуждается в специализированных знаниях и наличии технических возможностей. Профессиональных строителей необходимо привлекать только в некоторых сложных случаях.

Особенности и подготовка

Усиление фундамента необходимо производить в двух случаях: при выявлении признаков деформирования конструкции и, если запланировано добавление этажей. Перед началом выполнения работ необходимо внимательно провести анализ состояния дома, дать оценку степени разрушения фундамента либо вероятности возникновения повреждений в ближайшее время и лишь после этого начинать укрепительные работы.

Установление причин

Как правило, для выявления дефектов приглашаются профессионалы со специализированным оборудованием. Но можно осуществить работы самому, если верно оценить все причины и следовать пошаговому руководству по увеличению прочности фундамента. Ни в коем случае при выявлении дефектов нельзя игнорировать их, иначе в дальнейшем неминуемая замена фундамента обойдется очень дорого.

Определить первичные стадии разрушения можно по нескольким очевидным либо сокрытым признакам.

Очевидные признаки легко заметить невооруженным глазом, к ним относятся:

• деформированные участки на поверхности пола;
• изменение уровня почвы и образование провалов вокруг цоколя;
• появление дефектов на наружной облицовке дома либо ее разрушение;

• возникновение трещины на цоколе и стенах;
• незначительные локальные разрушения в самом строении и на примыкающем участке.

С невидимыми дефектами сложнее, здесь понадобится специальное оснащение. Все же если хоть что-то настораживает вас, к примеру, произошло отслаивание части декоративной штукатурки на цоколе либо фасаде или слегка просела почва вокруг дома, пригласите специалистов. Тем самым, вы оградите себя от более тяжелых последствий. Специалисты быстро определят причину и посоветуют способы ее устранения. А устранить проблему при желании вы сможете самостоятельно.

Существует большое количество причин разрушения фундамента дома.

Главные из них:

• изначально неправильный расчет нагрузки на основание;
• производимые поблизости крупномасштабные земляные работы;
• нарушение технологии возведения фундамента;
• промерзание почвы;
• низкое качество гидроизоляции основания либо ее отсутствие;

• чрезмерная экономия на строительстве, к примеру, применение низкокачественных строительных материалов;
• изменение свойств почвы со времени сооружения постройки;
• постоянные вибрации (дом расположен недалеко от железной дороги);
• неправильное эксплуатирование сооружения (отсутствие отопления зимой);
• повышение давления на фундамент из-за перепланировки дома либо его реконструкции;
• отсутствующий либо неправильно сделанный дренаж.

Помимо всего вышеописанного, сказывается воздействие окружающей среды: незначительные подземные колебания, внезапное потепление, колебания температур, очень продолжительные дожди и большое количество снега. В результате этого поднимается уровень подземных вод, и зарождаются процессы пучения почвы.

В любом случае, предугадать все губительные последствия природных коллапсов невозможно, но просчитать риски необходимо еще на этапе проектирования дома.

Анализ разрушений

Каким будет укрепление фундамента, в большей степени зависит от типа почвы. Какой грунт преобладает на участке, необходимо определить первым делом.

Также надо осуществить ряд исследовательских процедур, которые помогут определиться с характеристиками работ:

• Сначала стоит осмотреть старый фундамент – конструкцию, глубину залегания, применяемые материалы.
• Потом выполнить надземное обследование. Оно дает возможность установить нагрузку на фундамент, обнаружить перекосы и трещины.

Любое старое основание со временем только укрепляется.

Стоит ли его усиливать, можно определить по следующим признакам:

• Дом осел больше дозволенных значений.
• Возле постройки либо внутри нее возник источник интенсивных вибраций.

Чтобы произвести правильное укрепление фундамента дома своими руками, необходимо точно установить, случилась ли усадка сооружения. Это реализуется довольно просто: поперек каждой трещины, образовавшейся на фундаменте, надо расположить маркеры (гипсовые маяки). Если на протяжении месяца они деформируются, можно приниматься за работу. Способы усиления фундаментов достаточно многообразны, поэтому их стоит разделить на несколько групп.

Разгрузка основания

Завершающей фазой подготовительных работ является разгрузка фундамента, которая может быть, как частичной, так и полной. Это немаловажный этап, не допускающий перекосов во время укрепительных работ. Частичная разгрузка. Ее осуществляют посредством установки временных опор из древесины, а также металлических и деревянных подкосов.

Для начала на первом этаже либо в подвальном помещении укладывают опорные подушки на расстоянии 1,5-2 м от стены, на них кладется опорный брус, и фиксируются стойки, которые потом необходимо соединить балкой с перекрытием и при помощи клиньев с опорным брусом.

Для полной разгрузки основания потребуется установка рандбалок (металлических балок-обвязок). Под тычковым рядом кирпичной кладки стены с каждой из двух сторон пробиваются штрабы, в которые необходимо поместить через каждые два метра рандбалки и связать их между собой при помощи болтов (20-25 мм). Места, где рандбалки связываются между собой, нужно сварить накладками, а дистанцию от стенки до рандбалки заполнить раствором из цемента и песка.

В нижней части стены, поблизости от верхнего обреза фундамента через 2-3 м пробивают сквозные отверстия, в которые вставляются поперечные балки. Под каждую поперечную балку устраивается по две опорные подушки. Основание под подушками должно быть уплотнено.

Проектирование

Перед началом разработки проекта усиления фундамента необходимо выполнить техническое обследование сооружения, в которое, кроме всего прочего, должен быть включен анализ причин, объясняющих ненадлежащие несущие способности фундамента и грунта основания. Техобследование осуществляется комплексно. Любое освидетельствование начинается с рассмотрения имеющихся проектных и исполнительных документов, касающихся как самой постройки, так и территории, на которой она располагается.

Сама проверка дома (как надземной, так и подземной его части) включает в себя:

• определение схемы взаимного расположения главных несущих конструкций элементов сооружения;
• обмерные работы;

• техосвидетельствование конструкций, включая фундамент;
• установление физико-механических характеристик материалов конструкций и почвы;
• установление планируемых и реальных нагрузок;
• обнаружение дефектов и причин их появления (например, лопнул фундамент и пошла трещина по стене).

Дополнительно для полноты картины на предпроектном этапе могут потребоваться результаты деформационного и геодезического мониторинга.

Основные виды и методы

Укрепление фундамента может осуществляться различными методами в зависимости от степени разрушения основания, материала и многих других факторов. Помимо этого, немаловажное значение имеет причина разрушения конструкции.

От выветривания

Защита фундамента от выветривания осуществляется при химическом и физическом выветривании материала фундамента, когда процессами выветривания кладка затронута поверхностно, и отсутствуют сквозные трещины в фундаменте. Как правило, это бывает, если фундамент выполнен из кирпичной либо бутовой кладки, имеющей невысокую прочность и водостойкость.

Химическое выветривание может случаться при неудовлетворительной устойчивости цемента либо вещества, прибавляемого в вяжущую массу против агрессивных воздействий среды.

Для восстановления поверхности фундамента используют торкретирование (оштукатуривание раствором цемента) по зачищенной (подготовленной) боковой поверхности фундамента или торкретирование по стальной сетке, зафиксированной на его боковой поверхности.

Если процессы выветривания охватили фундамент на всю толщину, надо или зацементировать кладку, упрочив тем самым существующий фундамент, или усилит фундамент обоймами, восстановив несущие возможности основания.

Прочность за счёт уширения

Данный способ достаточно сложен в исполнении своими руками, но несколько человек способны решить эту задачу. Подошва – это подушка из железобетона, служащая опорой для основания. В первую очередь необходимо разметить фундамент через каждые 2,5-3 метра, произвести выемку почвы по бокам основания и под ним.

Следует заложить под фундамент армированную стяжку, залить ее раствором, который необходимо распределить равномерно, и удалить воздушные пузырьки. Для этого потребуется вибратор для бетона. По бокам подошву необходимо поднять приблизительно на 15 см выше цоколя.

Инъекционный

Усиление фундамента таким методом как инъектирование является одним из самых инновационных методов. Собственными руками осуществить его не получится. Для реализации этого способа требуется спецтехника. Суть технологии заключается в том, что с различных сторон в фундаменте под углом (приблизительно 45) бурятся скважины диаметром 16-24 см, диаметр выбирается в зависимости от условий. Глубина скважин варьируется в зависимости от характеристик почвы. Для более надежного усиления основания дома рекомендуется бурить до твердых слоев почвы. После этого скважины наполняются раствором.

В скважины, заполненные раствором, ставятся буроинъекционные сваи, сделанные из арматуры. В них под давлением 1-3 МПа заливается цементная смесь либо бетон. Этот процесс именуется «опрессовкой скважины».

В результате почва уплотняется, размер сваи увеличивается на 5-10%. Насыщение почвы цементным или бетонным раствором дает возможность заполнить пустоты и поры, упрочняет слабые участки. Застыв, растворы углубляют заложение основания и способствуют повышение несущей способности.

По технологии торкретирования

В результате использования вышеописанного метода вы получаете:

• укрепление грунта под домом;
• дополнительное укрепление основания железобетонными сваями.

Укрепление по технологии торкретирования является идеальным вариантом восстановления основания кирпичного дома. Реализовать подобную работу своими руками крайне сложно, лучше поручить ее специалистам.

Если же вы убеждены, что способны справиться самостоятельно, то вам понадобятся:

• перфоратор;
• установка для нанесения бетонной либо растворной смеси (торкрет-пушка);
• цемент, гравий и песок;
• лопата.

Укрепление фундамента осуществляется в 2 этапа: первоначально проводят работы с одного бока основания и только спустя неделю переключаются на противоположную сторону. Подобная временная пауза дает возможность максимально упрочить конструкцию.

Захватываемые участки должны быть не менее 2,5 м в длину. Роется траншея шириной 2 м и глубиной 1,5 м, освобожденная от почвы кладка очищается, и на нее наносятся насечки, глубиной примерно 1,5 см.

Можно применить и накладной каркас из арматурных стержней (если требуется увеличить этажность строения).

Делают раствор бетона, перемешивая цемент, песок, гравий и воду и посредством торкрет-пушки наносят на фундамент, заполняя все трещины и щели. Усиление по технологии торкретирования является одной из оптимальных укрепительных схем, потому что оно существенно увеличивает не только несущую способность основания, но и его влагонепроницаемость.

Свайный

Укрепление вдавливаемыми сваями

Имеются обстоятельства, когда бурение скважин неосуществимо из-за свойств почвы, состояния дома либо запрета на работы, сопровождаемые вибрацией и шумом. В подобных ситуациях практикуют вдавливаемые сваи. Укрепление фундамента кирпичного дома может проводиться как раз с помощью таких свай.

Технологии вдавливаемых и буронабивных свай сильно похожи. Различие в том, что в нашем случае применяются уже готовые для забивания сваи, их не надо заливать бетоном своими руками.

Применение подобных свайных фундаментов дает возможность при потребности всецело перенести нагрузку на новый фундамент.

Винтовые сваи

Усиление основания дома винтовыми сваями отличается от применения вышеописанных свай тем, что после ввинчивания сваи в почву отрегулировать ее положение уже будет невозможно.

Вследствие этого используются две технологии:

• «Быки» – 2 наклонных сваи ввинчиваются с разных краев ленты фундамента. Чтобы сделать возможным доступ изнутри строения, придется местами разобрать полы, лента оказывается сдавленной сваями и не просядет.
• Классический метод усиления – в МЗЛФ (мелкозаглубленный ленточный фундамент). Алмазным буром делаются сквозные отверстия, сваи ввинчивают вертикально с обоих краев (настолько близко, насколько позволяют стены дома), дом приподнимается домкратами, в отверстие устраивается двутавр либо швеллер, концы которого привариваются к сваям.

С помощью отливов или обойм

По данной технологии фундамент можно осуществлять усиление фундамента посредством отливов, железобетонной рубашкой или обоймами.

Усиление посредством отливов

Данный способ усиления актуален для фундамента, выполненного из бута либо кирпича.

Порядок действий:

• Железобетонные отливы используются вместо каркаса из арматуры. Их необходимо устанавливать с 2-х сторон и отжать так, чтобы их верх не касался стенки, а нижний сегмент – напротив.
• Далее нужно закрепить конструкцию при помощи домкратов и стяжки, вырыть траншеи захватками до 2-х метров.
• Пространство между отливами и стенкой заливается раствором.

Укрепление обоймами

Способ заключается в сооружении вдоль устаревшего фундамента железобетонной либо бетонной обоймы, которую посредством бурения каналов в грунте и закладки железобетонных балок либо арматуры соединяют со старым основанием. Это существенно приумножает несущую способность фундамента, также благодаря увеличению опорной площади уменьшается осадка постройки. Обоймы из железобетона подразделяются на уширенные и вертикальные конструкции. В уширенных обоймах нижний сегмент выводится за границы основного контура стены на дистанцию, равную ее толщине.

Установка обоймы из железобетона осуществляется в следующем порядке:

• По периметру контуров фундамента роется траншея шириной 2-5 метров и глубиной, равной глубине заложения основания.
• Фундамент чистится от почвы, и в нем в шахматном порядке сверлятся отверстия под арматурные стержни.

• В эти отверстия забивают стержни диаметром от 15 до 20 мм так, чтобы они выглядывали за стенки основания на 20-25 см.
• На концах стержней сооружается двухконтурный остов из арматуры, на котором сваркой закрепляется листовой металл, исполняющий роль опалубки под заливку раствором бетона.
• Вовнутрь опалубки закачивается раствор, после затвердевания которого выкопанная по периметру канава засыпается землей.

Также используется метод усиления основания железобетонной рубашкой. От обоймы такую конструкцию отличает только площадь окружения фундамента: обойма смыкается по всему контуру фундамента, а рубашка практикуется для усиления некоторых дефектных участков.

Укрепление ленточного основания

Основанием большей части частных домов является фундамент ленточного типа. Свойства подобных оснований обладают технической возможностью локального превышения нагрузок, дозволенных нормативами. Данный вид фундамента способен испытывать на себе локальное пучение почвы. Все виды фундаментов возводятся на постелистом бутовом камне. При его осадке важно вовремя застопорить данный процесс.

Для усиления ленточного фундамента выкапывается яма под углом в 35 градусов в прямой близости с основанием. Ее глубина должна доходить до уровня кладки постелистого камня. Потом в выкопанной яме размещается труба, диаметр которой равняется 150-200 мм. При помощи трубы осуществляется заливка бетонного раствора с низким содержанием цемента и большим содержанием щебенки либо гравия (тощий бетон).

Заливка продолжается до момента полного насыщения почвы. На этом этапе надо прекратить все работы на два часа. В этот период надлежит понаблюдать поведение почвы касательно насыщения ее раствором. Если раствор станет уходить, то надо продолжить наполнение ямы через несколько суток. Согласно практике, для абсолютного насыщения почвы требуется двух- либо трехкратное повторение процесса. Мониторинг ситуации реализуется посредством маячков. В случае небольшого изменения их положения переходят к следующему этапу.

По контуру основания капают траншею шириной 200-350 мм. На ее наружной стороне и на дне возводится конструкция из досок, аналогичная опалубке. В основание забиваются арматурные штыри, и к ним фиксируется армированная сетка. В полученную конструкцию заливается раствор бетона, в котором имеется наполнитель из фракций мелкой щебенки и гравия. Такое сооружение позволит значительно укрепить этот угол дома и поровну рассредоточить нагрузки в горизонтальной плоскости, что застопорит процесс осадки дома.

Цементация

Отличие цементации (инъекцирования) заключается в том, что при ней в полости основания устанавливаются пустотелые трубки. Как правило, данный способ используется для бутовой основы, в которой имеется множество пустот. Доступность методики достигается благодаря тому, что полости между бутом и кирпичами заполняются цементным раствором, а незначительные трещины замазываются. Пустотелые трубки устанавливают таким образом, чтобы они выходили за обойму более чем на 40 см и обязательно фиксировались раствором.

Для наполнения полостей трубок в них заливается цемент меньшей густоты, чем для обоймы. Работа должна осуществляться в установленном порядке: сначала нужно сделать обойму, спустя два дня, когда она затвердеет, необходимо заполнить заблаговременно поставленные трубки. Цементация возможна только тогда, когда основание сохранило свою несущую способность.

В тех случаях, когда в результате выветривания и нарушения кладки фундамента сформировались трещины в надфундаментной части постройки, обыкновенное заполнение открытых щелей цементным раствором может не соответствовать требованиям. Тогда рекомендуется увеличить прочность сооружения иными конструктивными мерами.

Задумываясь над вопросом, как укрепить фундамент дома, нужно брать в расчет следующие факторы:

• Понизить давление на фундамент старого деревянного дома можно посредством понижения уровня пучинистости почвы. Для этого под основанием сооружается подушка из песка, а вокруг кладется глиняный пояс.
• Подвижность почвы будет существенно уменьшена, если кругом поставить дренажную систему. От этого возрастет плотность грунта, таким образом, увеличится прочность основания.

• Утепление подвала и фундамента существенно затормозит процесс деструкции и увеличит срок эксплуатации.
• Герметизация примыкания отмостки предохранит основание от осадков. Снизить количество влаги, проникающей в грунт вокруг фундамента, можно посредством системы сточных желобов, расположенных на кровле.

Чтобы правильно укрепить фундамент, требуется учитывать советы опытных специалистов. Они рекомендуют производить выбор способа усиления в зависимости от состояния постройки, ее реконструктивных возможностей и характеристик сооружения. Дополнительно необходимо иметь в виду состояние подземных вод.

Если повреждения небольшие, и осадка основания завершилась, тогда можно ограничиться заделыванием трещин раствором цемента. При сильной усадке необходимо устранить причину ее появления. В частности, если деформацию фундамента спровоцировало вымывание почвы, тогда в сформировавшиеся пустоты надо закачать цементный раствор. В основании дома делают скважины и под высоким давлением наполняют их раствором. Подобный слой превосходно усиливает основу и отличается гидроизоляционными свойствами.

Для укрепления мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ) специалисты советуют использовать винтовые, буронабивные либо буроинъекционные сваи. Если техника для осуществления бурения и инъекцирования отсутствует, тогда работы придется производить вручную.

Для этого в проблематичных областях либо по всему периметру фундамента постройки раскапывают почву. Заполняют канаву каменной кладкой или монолитным бетоном. Заделать трещины на доме, особенно посредством кирпичных замков, необходимо после стабилизации процесса осадки. Если дом еще не садился, для установления времени завершения осадки в местах, где дом или фундамент треснул, устанавливают маячки.

Каждый способ усиления фундамента разрабатывается индивидуально с учетом результатов осмотров и проектной информации. Собственникам частного домостроения необходимо запомнить, что работы по укреплению можно осуществлять собственными силами только после тщательного обследования, получения результатов экспертизы и всех необходимых заключений.