Усиление столбчатого фундамента – Усиление столбчатых фундаментов увеличением опорной площади

Усиление столбчатых фундаментов увеличением опорной площади

Усиление столбчатого железобетонного фундамента увеличением опорной площади

Усиление столбчатого бетонного фундамента увеличением опорной площади

Усиление столбчатого бутового фундамента увеличением опорной площади

Усиление столбчатого фундамента увеличением опорной площади с предварительным обжатием грунта

Усиление столбчатого фундамента увеличением опорной площади устройством железобетонной рамы

Устройство железобетонной рубашки с уширением подошвы

Устройство металлической обоймы с уширением опорной площади фундамента

Общие указания по производству работ при усилении столбчатых фундаментов

Перед началом работ по усилению фундаментов должна быть проведена разгрузка фундамента: очистка кровли от снега в четырех прилегающих к колонне секциях; исключение действия нагрузок от оборудования.

Последовательность работ по усилению фундамента в сухих грунтах.

1. Удаляется грунт со всех сторон фундамента до отметки подошвы, крутизна откосов принимается предельно допустимая. При необходимости устанавливается вертикальное крепление стенок котлована.

2. Производится очистка и насечка боковых граней фундамента.
3. При необходимости устраиваются обжимные балки.
4. Производится уплотнение грунта щебнем, монтаж арматуры, опалубка и бетонирование.

Последовательность работ по усилению фундамента при уровне грунтовых вод выше подошвы фундамента

1. Удаляется грунт с одной стороны фундамента на полную глубину с устройством вертикальной стенки крепления грунта.
2. Производится очистка, насечка боковых граней фундамента и зачистка грунта на уровне подошвы фундамента с уплотнением грунта щебнем
3. На дно котлована вплотную к фундаменту устанавливаются пригрузочные элементы с необходимой (по расчету) обшей массой.
4. Последовательно выполняются перечисленные операции на второй и третьей сторонах фундамента.
5. На четвертой стороне выполняется весь цикл работ по усилению: отрывка котлована, насечка поверхности бетона, армирование (с оставлением выпусков арматуры), бетонирование, выдерживание бетона (до 50% проектной прочности), установка ограждающих щитов от попадания грунта в пространства у соседних сторон при засыпке пазухи, засыпается пазуха с трамбованием грунта.

6. На первой, второй и третьей сторонах поочередно и последовательно повторяется весь цикл работ после предварительного снятия пригрузочных элементов на той стороне фундамента, на которой производятся работа. В ходе перечисленных операций осуществляется стыковка арматуры с выпусками, оставленными на соседних сторонах.
7. Пригрузочные элементы должны быть заранее изготовлены из бетона размером 0,5×0,5 м с высотой 1 и 1,5 м, и размером 0,75×0,75 с высотой 2 м, что будет соответствовать их массе от 0,5 т до 2,5 т. Элементы должны иметь в верхней их части утопленные в бетон петли для строповки.

 

ostroykevse.com

Армирование столбчатого фундамента и усиление

Базовой конструкцией под легкие постройки различного функционального назначения являются столбчатые основания или их модификации. Основной материал для изготовления опорных столбов, — бетон. Бетонные конструкции, в том числе столбчатые, обладают высокими показателями прочности. Тем не менее, изделия из бетона нуждаются в усилении. Таковым является армирование столбчатого фундамента, — обязательная процедура при формировании опорных конструкций. Что дает усиление бетона арматурой и каковы правила армирования фундаментных столбов, прочитаете в статье.

Предназначение армирующего каркаса

Большинство бетонных строительных конструкций усиливаются арматурой, что в разы увеличивает прочность на растяжение и изгиб

Прочностные характеристики созревшего бетона, как строительного материала, высоки, когда речь идет о прочности на сжатие. То есть, материал способен выдерживать большие усилия при его сдавливании. При растяжении, тем более при изгибе, бетон показывает куда более скромные результаты прочности. По этой причине большинство бетонных строительных конструкций усиливаются арматурой, что в разы увеличивает прочность на растяжение и изгиб.

Бетонные столбы, использующиеся в качестве базовых опор для построек, испытывают не только давление стоящего на них здания, хотя это усилие наибольшее. Столбчатый фундамент также испытывает нагрузки на изгиб (парусность постройки при ветрах, горизонтальные подвижки грунтовых пластов) и на растяжение (силы морозного пучения, выталкивающие из грунта верхнюю часть столба при стабильном положении нижней части). Если фундамент на основе столбов сооружается не на год, вопрос о целесообразности усиления арматурой столбчатых опор неуместен. Армировать бетонные столбы нужно, причем соблюдая строительные нормы.

Материал для усиления столбчатых конструкций

Вертикальные элементы каркаса делают только из ребристого стального прута

Правильно для армирования бетонных столбов, что производится перед их заливкой, сооружать армирующий каркас, — конструкцию, где несколько вертикально направленных металлических прутьев перевязываются между собой проволокой определенной толщины и свойств.

Рекомендуем к прочтению:

Вертикальные элементы каркаса делают только из ребристого стального прута. Ребра, которыми оснащены прутья, значительно улучшают сцепление бетона с усиливающей конструкцией, делая железобетонное изделие монолитным. Ребристая поверхность не дает возможности смещаться бетону относительно стальных стержней, что оберегает материал от разрушения при действующих усилиях растяжения или изгиба.

Горизонтальные элементы каркаса играют незначительную роль в обеспечении прочностных характеристик, больше нужны для связки вертикальных прутов между собой и фиксации их в стабильном положении. Для горизонтального армирования применяется мягкая стальная проволока (вязальная) сечением 5-6 мм. Диаметр основных ребристых прутков, расположенных в столбах вертикально, — 10-14 мм (в зависимости от диаметра опоры и предполагаемых нагрузок).

Конструктивными единицами столбчатого фундамента бывают не только монолитные железобетонные опоры, но и столбы, выложенные кирпичом или строительными блоками. Такие конструкции также нуждаются в усилении арматурой (подошва, междурядное армирование). Здесь используются несколько иные материалы. Для усиления основы под подошвой столба часто применяют армирующую сетку, сделанную из прутка не менее 6 мм в диаметре. Для междурядного усиления подойдет металлический прут, что на 3-4 мм тоньше кладочного шва, но не менее 5 мм.

Изготовление армирующей конструкции

На практике при домашнем строительстве для усиления вертикальных бетонных опор чаще используется конструкция из четырех ребристых элементов, связанных между собой проволокой через 40-50 мм

Количество вертикальных ребристых прутков зависит от их собственного сечения и диаметра бетонного столба. В строительных нормах указано, что суммарный диаметр арматуры берется из расчета 0,1% от площади сечения опоры. Кроме того, необходимо выдерживать расстояние от крайних точек армирующей конструкции до наружного периметра опоры. Этот показатель в пределах 4-5 см. Согласно этим правилам подбирается количество и толщина арматуры для вертикального усиливающего каркаса.

На практике при домашнем строительстве для усиления вертикальных бетонных опор чаще используется конструкция из четырех ребристых элементов, связанных между собой проволокой через 40-50 мм. Нижние концы прутков должны быть в песчано-гравийной подсыпке, верхние, — выступать над краем столбов на 20-30 см. То есть, если высота столбов 2 м, то вертикальные элементы готовятся около 230 см.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! При неоднородности рельефа грунта (значительные перепады высот в пределах строительной площадки), высота столбов может сильно отличаться. В такой ситуации длину вертикальной арматуры рассчитывают индивидуально для каждого столба.

Выступающие ребристые прутья связываются с армирующей конструкцией бетонной мелкозаглубленной ленты, или поверхностно установленным деревянным ростверком. Еще одним вариантом усиления столбчатого фундамента является устройство железобетонной плиты перекрытия, опирающейся на столбы. В этом случае выступающие над опорами прутки перевязываются с арматурой, усиливающей плиту перекрытия.

Усиление опорных столбов фундамента армирующим каркасом, — необходимая процедура, на порядок усиливающая прочность основы под постройку и делающая опоры устойчивыми к различным повреждающим структуру бетона факторам.

kakpostroitdomic.ru

4.2. Ремонт фундаментов, усиление их обоймами и подведением конструктивных элементов (ч. 2)

Устройство обойм без увеличения площади подошвы фундамента чаще всего вызывается некачественным выполнением строительных работ. Так, например, при строительстве одного из жилых домов сборные фундаменты под столбами были выполнены недостаточно качественно, что явилось одной из причин обрушения конструкций [55]. Усиление выполнено путем заключения верхней части фундамента над подушками в железобетонные обоймы (рис. 4.2), что позволило обеспечить более равномерную передачу нагрузки на подушки. В верхней части обоймы установлены анкеры для крепления колонн.

Рис. 4.2. Схема усиления сборного фундамента железобетонной обоймой

1 — анкерные болты; 2 — сварные сетки; 3 — обоймы

Усиление железобетонными или бетонными обоймами с увеличением площади подошвы фундамента возможно для фундаментов мелкого заложения (из кладки, бетона, железобетона) как подвальных, так и бесподвальных зданий на всю высоту фундамента или его часть (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема усиления ленточного (а) и столбчатого (б) фундаментов

1 — фундамент; 2 — обойма; 3 — стена подвала; 4 — анкерные тяжи; 5 — хомуты; 6 — колонна; 7 — арматура

При устройстве обойм нельзя забывать о том, что прочность сцепления усиливаемого фундамента и новой кладки зависит от многих факторов, в том числе от вида и качества составляющих бетона. При усилении железобетонных и бетонных конструкций, находящихся в эксплуатации длительное время, необходимо учитывать возможные отрицательные изменения в наружном слое бетона [54]. Поэтому, устраивая обоймы, не всегда можно быть уверенным в том, что при сцеплении нового бетона со старым гарантируется полная монолитность обоймы и существующего фундамента. В ряде случаев необходимо снимать весь поверхностный слой старого бетона, а для обеспечения восприятия сдвигающих сил на контактной поверхности приваривать арматурные коротыши, применять штрабы, железобетонные шпонки, поперечные металлические балки, анкеры и другие элементы. Свежий бетон укладывается на чистую, шероховатую, влажную поверхность старой кладки с обязательным тщательным уплотнением бетонной смеси.

Железобетонные обоймы, которые охватывают усиливаемый фундамент со всех сторон, плотно обжимая его при усадке бетона, и работают как единое целое, следует считать наиболее простым и надежным способом усиления. Толщины обоймы определяются расчетом с учетом повышения расчетной нагрузки в случае реконструкции. Армирование производят пространственными каркасами, состоящими из замкнутых хомутов. Обычно фундаментные обоймы соединяют с обоймами усиления стен подвала или колонн (см. рис. 4.3). Если стены подвала или колонн не подлежат усилению, то под фундаментными обоймами, устраиваемыми на всю или часть высоты фундамента, устанавливаются дополнительные обоймы на высоту 1—1,5 м [54]. Усиление ленточных и столбчатых фундаментов обоймами повышает также жесткость здания в соответствующем направлении, что особенно важно в случае применения сборных конструкций.

Уширенная часть усиленного фундамента способна воспринимать только часть увеличивающейся нагрузки, а значительная ее часть передается через подошву старого фундамента. При небольшом увеличении нагрузки это допустимо, поскольку выпор грунта в стороны невозможен из-за дополнительной пригрузки элементов уширениями. При большом увеличении нагрузки элементы уширения фундаментов должны быть введены в работу путем предварительной передачи искусственного давления (обжатия). Предварительное обжатие основания производится клиньями (см. рис. 4.3, б) или домкратами, которые устанавливают, например, между рандбалкой и плитой уширения. Съему домкратов предшествует установка металлических стоек-распорок с расклиниванием их, после чего производят бетонирование обоймы (столба). Способы предварительного обжатия рассмотрены в работах [1, 2, 3, 12, 13, 54 и др.]. Увеличение площади подошвы фундамента с одновременным обжатием грунта под элементами усиления обеспечивает немедленное включение в работу уширенной части фундаментов.

Обжатие основания может осуществляться путем поворота элементов уширения в сторону основания [56]. С этой целью элементы уширения объединяются с существующим фундаментом с помощью натяжения арматурных элементов. При отжатии верхней части элементов уширения подошвы от существующего фундамента грунт под их подошвой обжимается, в результате чего происходит некоторая разгрузка основания под существующим фундаментом. При повороте элементов уширения в соединительных стержнях возникают дополнительные напряжения. Расчет усиления фундамента детально рассмотрен в работе [56].

Зурнаджи В.А., Филатова М.П. Усиление оснований и фундаментов при реконструкции зданий

Методика обследования и проектирования оснований и фундаментов при капитальном ремонте, реконструкции и надстройке зданий

Ройтман А.Г., Смоленская Н.Г. Ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий

Основания и фундаменты: (Краткий курс) / Н.А. Цытович, В.Г. Березанцев

Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты

Хило Е.Р., Попович Б.С. Усиление железобетонных конструкций с изменением расчетной схемы и напряженного состояния

Шкинев А.Н. Аварии на строительных объектах, их причины и способы предупреждения

Страбахин Н.И., Бортникова Н.И. Усиление фундаментов с обжатием основания. — В кн.: Исследования по фундаментостроению, стройматериалам и организации строительства

Показанный на рис. 4.4 способ обжатия основания был применен при усилении столбчатых фундаментов одноэтажного лабораторного корпуса в связи с надстройкой второго этажа. Два сборных железобетонных элемента уширения укладывались параллельно длинной стороне существующего фундамента. Между собой элементы уширения соединялись двумя стальными стержнями с нарезанными концами, которые проходили рядом с короткой стороной существующего фундамента. После установки элементов уширения производили небольшое начальное натяжение соединительных стержней. Затем с помощью отжимных болтов верхнюю часть элементов уширения оттягивали от существующего фундамента; в соединительных стержнях увеличивались растягивающие усилия, благодаря чему элементы уширения получали наклон, который вызывал обжатие основания. Усилия в стержнях и отжимных болтах контролировали с помощью динамометрического ключа. После отжатия элементов на необходимую величину зазоры между фундаментом и элементами уширения заклинивали. Такой же способ был также использован при усилении фундаментов здания спортивного комплекса в г. Белорецке. Усиливаемые фундаменты были выполнены из монолитного железобетона. Натяжение арматуры создавалось электротермическим способом.

Рис. 4.4. Схема усиления фундамента с обжатием грунта под подошвой

1 — фундамент; 2 — элемент усиления; 3 — предварительно напряженная арматура; 4 и 5 — эпюра реактивных моментов до и после усиления; 6 — устройство для отжатия элементов усиления

xn--h1aleim.xn--p1ai

Ремонт столбчатого фундамента деревянного дома своими руками

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент под дом

При покупке старых земельных участков часто можно получить еще и старый деревянный жилой дом, построенный на столбчатом основании. Эта технология возведения зданий имеет долгую историю, но основание недолговечное и нуждается в реставрации. Можно, конечно, полностью разрушить старое здание и на его месте построить новый дом, но большинство владельцев участков такого не делают. Намного легче провести реставрационно-восстановительные работы конструкции, после проведения, которых основание прослужит еще, как минимум, десятилетия.

Также хозяева деревянных зданий сталкиваются из ситуацией, когда сооружение «трещит по швам». Такое ощущение возникает, когда нарушается целостность конструкции за счет перекоса или деформации отдельных несущих свай столбчатого основания. Стоит отметить, что встретить монолитную или ленточную конструкцию тут вряд ли получится, она для деревянных сооружений просто не используется через свою большую стоимость, а также практичность. Поэтому, чтобы не потерять сооружение, нужно провести ремонт столбчатого фундамента здания.

Виды ремонта фундамента деревянного здания

• Восстановление или реконструкция. Используется при визуальной деформации отдельного фрагмента основания, выполняется за несколько дней. Тут ключевая особенность – это перенос тяжести от здания с разрушенного участка основания на новую кладку или дополнительные несущие сваи.
• Частичное восстановление – устранение трещин в сваях и ростверке, восстановление несущей конструкции здания;
• Капитальный ремонт или замена поврежденного и уничтоженного фундамента. Этот ремонт делается только в тех случаях, когда нужно сохранить деревянный дом, который имеет культурную ценность как памятка архитектуры или национальная ценность.

Стоит помнить, что на ремонт несущей конструкции даже дачного дома можно пойти только в исключительных случаях, ведь технология дорогая, сделать ремонт сложно и затратное это дело. Но в некоторых случаях себя оправдывает по ряду причин, особенно чисто эстетических. Но ремонт можно провести своими руками без использования специальной строительной техники. А это будет неоспоримое преимущество реставрации столбчатых оснований деревянных зданий.

Причины разрушения несущих конструкций деревянных зданий

• Изменение несущей способности почвы. Возникает через увеличение нагрузки со стороны самого здания, или нарушение гидроизоляции основания. Первая причина возникает через повышение уровня грунтовых вод или нарушение работы отмостки с дренажной системой. Также причиной может быть возведение других зданий поблизости, ведь при использовании мощной механизированной техники возникают значительные подвижки почвы.
• Потеря прочности древесины основания. Это естественный процесс, который можно только замедлить, но не остановить. Деревянные столбчатые конструкции имеют такой же срок службы, как и само здание. Если здание возведено на бетонном основании, то тут основная причина – нарушение технологии возведения и использование плохих по качеству строительных материалов.

Только когда получится определиться с причиной разрушения несущих конструкций дачного или жилого дома, тогда можно будет приступать к ремонту конструкции своими руками.

Виды деформаций фундамента

Кроме причины разрушения основания, существует также вид деформации. От него зависит сама технология восстановления дома.

• Минимальные разрушения. Это небольшая усадка части основания, прогиб ростверка, незначительное смещение сваи. Как правило, такие деформации не влияют сильно на состояние дома, устраняются в кратчайшие сроки своими руками без подключения проектировщиков и профессиональных ремонтников.
• Повреждения средней степени тяжести. В большинстве случаев – это появление трещин в ростверках, бетонных лентах, явное смещение угла наклона здания, заваливание отдельных частей дома. Если не устранить повреждения, а также причину их возникновения, последствия деформации будут неотвратимыми.
• Катастрофические повреждения. Это дефекты, которые ведут к полному разрушению здания. Если получится поймать момент катастрофического разрушения здания, тогда еще реально провести дешевый ремонт основания своими руками. Но если момент упущен, тогда ремонт будет дорогим, длительным и не всегда получится достигнуть необходимого результата.
• Неустранимые деформации. Это состояние фундамента, не подлежащего ремонту. В таких случаях будет дешевле разрушить жилой или дачный дом и построить новый, чем проводить ремонтно-восстановительные работы. Как правило, ремонт свайного фундамента при таких повреждениях не проводят в связи с высокой стоимостью строительных материалов, а также через изменение типа и технологии нового фундамента.

Варианты фундаментов, которые встречаются под деревянными домами

• Ленточный бетонный и столбчато-ростверковый.
• Столбчатый фундамент (популярный в лесистой местности, а также при возведении небольших дачных и хозяйственных зданий).
• Бутовый и кирпичный фундамент, делается с натуральных материалов.

Столбчатый фундамент. фундамент для деревянного дома

Любой ремонт фундамента деревянного дома нужно начинать с первого этапа – это усиление здания. Ведь нужно устранить нагрузки на поврежденный участок и передать ее на временную конструкцию.

С такой целью делают укрепление фундамента. Также усиление стоит делать, когда повреждения фундамента реально устранить, а почва стабильная без подвижек.

Также усиление делают, когда нужно сделать надстройку, а сам фундамент уже не выдерживает дополнительные нагрузки.

Способы усиления фундамента частного деревянного дома

Укрепление фундамента дома винтовыми сваями

• Сначала нужно вырыть траншею по периметру здания и предусмотреть достаточную ширину для комфортной работы. Также учитывается, что эта траншея станет искусственным продолжением существующего фундамента.
• Нужно очистить фундамент от грязи.
• В существующих сваях просверлить отверстия, установить арматуру и прочно соединить из существующими балками.
• Потом нужно создать новый армирующий пояс. Тут желательно применять горизонтальные и вертикальные пояса для большей несущей прочности конструкции.
• Установить опалубку.
• Залить бетон или сделать кирпично-бутовую кладку на высоту до уровня нижней кромки цокольного этажа здания.
• Сделать теплоизоляцию и гидроизоляцию нового фундамента.
• Сделать отмостку для отвода дождевой воды.

Такое усиление делается с целью снизить нагрузку от дома на старый фундамент и передать большую ее часть на новый. Тогда прекратится дальнейшее разрушение основания.

Полная замена фундамента дома

Используя метод «подвешивания» дома, убирают старый фундамент и устанавливают новый

• Нужно максимально снизить нагрузку на фундамент. Для этого нужно полностью освободить дом от всех тяжелых вещей и мебели. Иными словами, оставить только несущий каркас.
• Проводится расчет нагрузки дома. Для этого нужно получить данные о плотности древесины, ее используемом количестве и конечной массе. Как правило, перекрытия в таких деревянных домах также делаются из древесины и отличаются небольшой массой. Но даже ее нужно обязательно учитывать.
• Покупаются или берутся в аренду специальные строительные домкраты, которые временно смогут заменить основной фундамент и примут на себя всю нагрузку.
• Под них копаются траншеи. Даже если в траншее появится вода, то это не смертельно, ведь сразу обнаружится граничный уровень поднятия грунтовых вод.
• Затем подводятся домкраты, устанавливаются под основание дома и аккуратно равномерно поднимают его.
• Проводится анализ состояния нижних частей дома. Если деформация на них не повлияла, тогда можно приступать к демонтажу или ремонту самого основания.
• Для этого делается песчано-гравийная подушка, на которую устанавливают бетонные или кирпичные опоры по углам здания и в местах пересечения несущих стен. Можно также установить новые сваи, но это возможно только при достаточном месте на строительной площадке.
• После установки нового фундамента делается армирование всей конструкции. тут желательно создать гибкое соединение со старым фундаментом, если не предусмотрен полный его демонтаж.
• Монтируется опалубка, в которую заливается бетон. После высыхания бетона проводят гидроизоляцию нового основания.
• Только через несколько дней равномерно и одновременно стравливается воздух с домкратов, и здание опускается на новый фундамент. При желании, можно провести отделочные работы.

Технология ремонта столбчатого фундамента деревянного дома

Учитывая, что практически все старые жилые дома, а также дачные и хозяйственные постройки возводятся на свайных основаниях, со временем они также разрушаются и нуждаются в ремонте. Для этого существует следующая технология:

• Дом с помощью домкратов поднимается на нужную высоту и там фиксируется промежуточными сваями или балками;
• Деформированные сваи вынимаются с почвы и выбрасываются. Если столб только накренился, то его выравнивают и фиксируют после установки на старое место.
• На месте установки новых деревянных столбов выбирается грунт и на дне устраивается песчано-гравийная подушка.
• Иногда проводится армирование, но оно не используется при возведении деревянных конструкций.
• Заливается бетон на высоту уровня здания или устанавливается новая деревянная свая.
• Восстанавливается ростверк.
• Опускается здание.

Ремонт кирпичного и бутового фундамента

Основные причины разрушения фундаментов

Несмотря на то, что кирпичные и бутовые фундаменты дешевые и прочные, даже они со временем деформируются. Причем, ремонтировать их нет смысла через сложность технологии, необходимость полного демонтажа армированного фундамента или вырезания одной его части. А с такой работой справиться своими руками невозможно. В таких случаях меняют поврежденный бутобетонный фундамент на монолитный. Технология замены оснований следующая:

• Проводится равномерный демонтаж старой кладки небольшими участками;
• В освобожденные участки устанавливаются домкраты, которые временно берут на себя нагрузку здания;
• Затем в месте разрушения фундамента делается бетонная опорная плита. Она должна быть достаточно широкой и прочной, диаметр может составлять до полуметра;
• Когда будут установлены все плиты и подведены домкраты, здание равномерно поднимается. Причем делается это одновременно по всем участкам.
• На месте старого бутового фундамента заливается классический ленточный железобетонный фундамент. Также тут можно использовать свайно-ростверковый фундамент, если есть достаточно места для монтажа свай.
• Дом переносится на новый фундамент, армируется и укрепляется металлическими анкерами и промежуточной вертикальной арматурой. Все работы по ремонту фундамента делаются своими руками.

Как стало понятно, сделать ремонт фундамента деревянного дома не составит труда. Все работы можно провести за считанные дни своими руками, но стоит такое удовольствие недешево через использование мощных подъемных механизмов.

Только локальная реставрация поврежденного ленточного ростверка отличается простотой, ведь тогда нужно только заделать образовавшиеся трещины и проконтролировать отсутствие повторного их появления.

fundamentclub.ru

10.2. Усиление фундаментов

Усиление жестких фундаментов может осуществляться путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа.

При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления.

Несущую способность фундаментов реконструируемого объекта определяют с учетом фактических прочностных и деформативных характеристик материала фундамента и грунтов основания, а при свайных фундаментах используют также результаты полевых испытаний (зондирование, статические испытания и др.).

Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов.

Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Усиление фундаментов железобетонной «рубашкой»:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная «рубашка»; 3 — арматура усиления; 4 — усиливаемая колонна; 5 — обойма колонны

Рис. 10.2. Усиление ленточного фундамента подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — разгружающая балка; 3 — подставка; 4 — распределительный ростверк; 5 — домкрат

При повреждении фундаментов в процессе эксплуатации для восстановления его несущей способности устраивают конструктивную «рубашку», размеры которой принимают в зависимости от диаметра арматуры, величины защитного слоя, а также от технологической возможности укладки бетона в тело «рубашки».

Если, кроме усиления фундаментов требуется также усиление колонны, то бетонирование обоймы для колонны и «рубашки» следует выполнять одновременно. Если колонна не требует усиления, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее большей стороны колонны и не менее пяти толщин «рубашки».

При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же как и при устройстве «рубашек», необходимо обеспечивать стыковку на сварке оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления.

Одним из вариантов наращивания является передача части нагрузки с существующего фундамента на отдельные плиты с помощью металлических или железобетонных балок, пропущенных через отверстия в усиливаемом фундаменте (рис. 10.2). В этом случае опорные плиты предварительно обжимаются с помощью домкратов или гравитационной нагрузкой до расчетной. Ленточные неармированные фундаменты могут наращиваться с помощью арматуры, заанкеренной в тело фундамента и обетонированной на расчетную ширину усиления (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Усиление ленточных фундаментов наращиванием:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — арматурный каркас наращивания; 3 — металлические трубы; 4 — шпуры

Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис. 10.4). В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму. Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках. Причем эта подводка может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на прямых участках с максимальными нагрузками, так как подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает серьезные трудности.

Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или под ним. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д.

Выбор конструкции свай зависит от внутренних габаритов реконструируемого здания или сооружения, характера действующих нагрузок, конструкций усиливаемого фундамента, наличия соответствующего оборудования для производства свайных работ.

Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, неспособных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грунт с помощью гидродомкратов.

Рис. 10.4. Усиление фундаментов подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — дополнительные фундаменты; 3 — колонка; 4 — металлическая обойма; 5 — металлические подкосы; 6 — элемент усиления

Эффективным средством усиления фундаментов, особенно при неравномерных деформациях сооружения, являются составные сборные сваи «Мега», которые не требуют больших габаритов помещения и включаются в работу сразу после вдавливания. Недостатком этих свай является достаточно высокая трудоемкость работ по их устройству, а также необходимость выполнения временного котлована под подошвой фундамента, что снижает его несущую способность в процессе усиления (рис. 10.5). При устройстве усиления сваями «Мега» конструкция существующего фундамента должна быть проверена на воспринятое усилия от реакции вдавливания.

Для воспринятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи. При усилении фундаментов используют также монолитные сваи различных типов: буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, однако могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные, виброштампованные сваи и сваи Страуса могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требует сложного технологического оборудования. Первые два типа свай используют в любых гидрогеологических условиях, сваи Страуса можно применять только при отсутствии грунтовых вод.

Рис. 10.5. Усиление фундамента с помощью свай Мега:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — распределительный элемент; 3 — домкрат; 4 — подпорка; 5 — головной элемент; 6 — рядовой элемент; 7 — нижний элемент сван

При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в этом случае как ростверк (рис. 10.6).

Рис. 10.6. Усиление фундамента с помощью

корневидных свай:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — корневидные сваи

Вместо свай типа «Мега» могут применяться комбинированные металлические трубчатые сваи, погружаемые посекционно в грунт гидродомкратами. Их затем заполняют монолитным бетоном.

Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.

Плитный ростверк возможно устраивать в пределах высоты существующего фундамента (рис. 10.7) и путем подводки под него (рис. 10.8). Первые варианты аналогичны работам при устройстве «рубашек» или наращивания, требуют соединения арматуры существующего фундамента с арматурой ростверка и используются в том случае, если возможно уширение фундамента в пределах его высоты. Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, при его повреждениях, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении головок существующих свай.

Рис. 10.7. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — существующие спаи; 4 — сваи усиления

Перечисленные выше способы усиления могут применяться как при опирании реконструируемых фундаментов на естественное основание, так и на свайное при усилении ленточных и столбчатых фундаментов из различных материалов (рис. 10.9).

Примеры объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведены на рис. 10.7, 10.8.

На рис. 10.10…10.12 приведены схемы усиления ленточных и столбчатых фундаментов с помощью рамной системы, состоящей из дополнительных свай, железобетонных или металлических распределительных балок.

Рис. 10.8. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — существующие сваи; 3 — ростверк усиления; 4 — сваи усиления; 5 — арматурные сетки; 6 — отогнутые стержни

Расчет усиления фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний с учетом требований соответствующих нормативных документов (СНиП II-6—74, СНиП 2.02.01—83, СНиП П-17—77, СНиП 2.03.01—84). По первой группе выполняется расчет прочности конструкций фундамента и несущей способности грунта основания, по второй — расчет оснований по деформациям, который требует учета совместной работы здания с основанием.

Несущая способность существующего фундамента определяется с учетом его фактического состояния (степени износа), прочностных характеристик материалов и грунтов основания.

Если в процессе эксплуатации произошла полная стабилизация осадок основания под существующими фундаментами, то расчетные осадки элементов усиления определяются только от дополнительных нагрузок. При этом максимально допустимую осадку назначают с учетом состояния надземных конструкций реконструируемого здания и связанных с ним рядом расположенных объектов (переходов, галерей, коммуникаций). Для отдельных фундаментов осадка определяется с учетом влияния нагрузок от соседних фундаментов по методу угловых точек.

Рис. 10.9. Схемы усиления фундаментов на свайном (а) и естественном (б) основаниях:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — сваи усиления

Рис. 10.10. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — железобетонный ригель; 4 — железобетонная подушка; 5 — омоноличивание пробитого под ригель отверстия

При жестком соединении существующего фундамента с конструкцией усиления способом наращивания или «рубашкой» расчет уширенного фундамента на естественном основании осуществляется по обычной методике.

При подводке новых частей фундаментов рядом с существующим нагрузка на них определяется в соответствии с принятой расчетной схемой, а их расчет осуществляется как отдельных фундаментов. При подводке целых фундаментов их размеры определяются из условия, чтобы максимальные и средние абсолютные осадки не превышали допустимых по СНиП 2.02.01—83. При этом учитывается стабилизация осадок существующих фундаментов.

Расчет свайного усиления выполняется в зависимости от конструктивного решения существующего фундамента и его состояния. При плохом состоянии свайного фундамента, а также при опирании фундамента на естественное основание количество свай усиления определяется из расчета воспринятия всей нагрузки. При хорошем состоянии существующего свайного фундамента количество свай усиления определяют из расчета передачи на них только дополнительной нагрузки.

Несущая способность трубобетонных вдавливаемых свай определяется по формуле

F_d = E_и x, (10.1)

где F_и — усилие вдавливания; у, — переходный коэффициент, принимаемый равным 0,9 для глинистых грунтов, 0,85 — для песчаных.

Расчет каждого отдельного элемента составной сваи типа «Мега» осуществляется как для сжатого элемента с учетом продольного изгиба и случайного эксцентриситета, определяемого в соответствии с требованиями

СНиП 2.03.01—84. Учитывая возможную несоосность при стыковке отдельных элементов, несущая способность всей сваи определяется умножением на поправочный коэффициент, который принимается при длине сваи до 4 м — 0,75; от 4 до 6 м — 0,6 и свыше 6 м — 0,5.

Рис. 10.11. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — металлические балки; 4 — стена

Расчет жестких фундаментов, усиленных сваями за контуром, может выполняться по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом. Расчет состоит из двух этапов: до реконструкции — на действие эксплуатационных нагрузок с учетом максимально возможной разгрузки фундамента, после реконструкции — на загружение фундамента до уровня, соответствующего этапу разгрузки, плюс дополнительные нагрузки, возникающие после реконструкции сооружения. Усилия в сваях и фундаментах, давление на грунт под подошвой фундамента (при фундаменте на естественном основании) и по контакту со сваями, перемещения и углы поворота усиленных фундаментов определяются алгебраическим суммированием соответствующих величин, полученных на каждом этапе расчета. Осадку усиленного фундамента рассчитывают на втором этапе. При этом модуль деформации грунта определяют с учетом его упрочнения в процессе эксплуатации. Допускается рассчитывать модуль по формуле

E_st=1,3E, (10.2)

где Е — модуль деформаций грунта, вычисленный по результатам лабораторных или полевых испытаний, МПа. Упрочнение грунта учитывается в расчетах на глубину, не превышающую ширину фундамента до его усиления.

Рис. 10.12. Усиление столбчатого фундамента на естественном основании с устройством ростверка, армированного металлическими балками: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — металлические балки; 4 — сваи усиления

Расчет усиленного фундамента осуществляется в линейной постановке по плоской расчетной схеме. На каждом этапе расчета усиленный фундамент рассматривается как статически неопределимая система, загруженная внешней нагрузкой с одной стороны и усилиями от свай и отпором грунта под подошвой — с другой (рис. 10.13 и 10.14). Усилия от свай выражаются через жесткостные характеристики свай и деформации фундамента, отпор грунта — через коэффициент постели и также деформации фундамента. Последний учитывается только при усилении фундаментов на естественном основании.

Рис. 10.13. Модель расчета усиленного свайного фундамента:

а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений

Рис. 10.14. Модель расчета усиленного фундамента на естественном основании:

а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений

Усилия и деформации фундамента определяются из решения системы канонических уравнений метода перемещений.

При этой методике расчета грунт рассматривается как линейно деформируемая среда, которая характеризуется следующими параметрами: K_vo — вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой фундамента на естественном основании, который принимается одинаковым во всех точках основания, кН/м³, К_h,z — горизонтальным коэффициентом постели по контакту с боковой поверхностью сваи и K_h,l — вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой свай.

Значения коэффициентов постели определяют по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом.

Расчет устойчивости грунта основания вокруг свай осуществляется в соответствии с требованиями СНиП II-17—77.

studfile.net

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.

Рис. 4.18. Этапы работ по усилению ленточных фундаментов набивными сваями

1 — фундамент; 2 — шурф; 3 — крепление шурфа; 4 — разгрузочная балка; 5 — стена; 6 — слабый грунт; 7 — прочный грунт; 8 — скважина для сваи; 9 — буронабивная свая; 10 — продольная балка; 11 — поперечная балка; 12 — отверстия в усиливаемом фундаменте; 13 — домкрат; 14 — железобетонный ростверк

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.

Бураев М. Опыт усиления деформированных фундаментов и оснований промышленных зданий. Реферативный сборник. Технология строительного производства. Вып. № 2 (35). ЦБНТИ Минтяжстроя СССР: М.: 1975, с. 8—9

Рис. 4.19. Схема усиления столбчатого фундамента промышленного здания набивными сваями

1 — набивная свая; 2 — железобетонная обойма; 3 — деформированная колонна; 4 — насыпной грунт; 5 — прочный грунт

xn--h1aleim.xn--p1ai

Усиливанием фундамент: методы и их особенности

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:

• дефекты, трещины, выкрашивание конструкционного материала
• смещение столбов, лент, стен в горизонтальной плоскости
• наклон здания, деформация отдельных конструкций
• видимая коррозия, разрушение гидроизоляционного слоя

  Основные причины усиления фундаментов

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:

• бурение скважин для наполнения горючими веществами, после поджигания которых грунты спекаются, повышая несущую способность
• инъекции цементного молочка, битумных смол, химреагентов для увеличения расчетного сопротивления почв при изменении их структуры
• вкручивание спиральных анкеров, связывающих рыхлые пласты

  Варианты усиления оснований под фундаментами

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.

Разгрузка фундамента многоэтажного дома

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:

• в горизонтальные штробы с обеих сторон ленты заводятся швеллеры
• металлопрокат просверливается вместе с конструкционным материалом насквозь
• в отверстия вставляются шпильки, которыми балки притягиваются друг к другу
• опоры крепятся наклонно с двух сторон
• под ними вбиваются клинья

  Методы полной разгрузки фундаментов

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:

• таркетирование – урезанная технология оштукатуривания, цементно-песчаная смесь подается под давлением (только обрызг и грунт без выравнивания, затирки)

  Таркетирование фундамента для повышения прочности

• 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:

• вывешивание – фундамент разгружается полностью, оголяется участков в пределах 2 м длины
• отрывка шурфа – на 0,6 – 1,2 м ниже подошвы, стенки крепятся щитами во избежание осыпания
• крепление – под подошву ленты МЗЛФ заводится щит забирки (горизонтально), который подпирается круглым лесом или брусом
• бетонирование – под существующим фундаментом размещается арматурный каркас, укладывается, виброуплотняется смесь таким образом, чтобы между старым, новым фундаментом остался зазор 30 см
• обжатие – после набора 70% прочности минимум бетонной конструкцией на ее поверхность укладывается щит, на него монтируются домкраты, снимаются подпорки с разгрузки, чтобы бетон уплотнился весом здания

  Увеличение глубины фундамента с вывешиванием

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:

• вывешивание не производится
• шурф отрывается не подо всей подошвой, а под половиной ширины МЗЛФ
• в грунт под оставшейся частью ленты (обязательно ниже подошвы) вбиваются стержни 12 – 16 мм толщины, длина которых на 30% больше ширины МЗЛФ
• в 20 см от наружной поверхности ленты монтируется опалубка
• изготавливается арматурный каркас, соединенный проволочными скрутками с анкерами, вбитыми в грунт (может использоваться вертикальная арматурная сетка с 20 см ячейкой)
• укладывается и уплотняется глубинным вибратором смесь

  Увеличение глубины заложения без вывешивания

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:

• откапывание траншей с обеих сторон ленты (длина захваток 1,2 – 2 м)
• бурение сквозных отверстий (10 – 30 см от подошвы)
• монтаж бетонных отливов (плиты 5 – 10 см толщины, заглубляемые ниже подошвы на 10 см), устанавливаются вертикально вплотную к боковым граням МЗЛФ
• стягивание отливов шпильками сквозь тело фундамента
• расклинивание верхней части между лентой и отливами при помощи домкратов
• укладка смеси в образовавшиеся пазухи

  Технология железобетонных отливов

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.

Метод колодца погружного для усиления фундамента

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:

• оголение ленты с одной или обеих сторон
• подкоп на глубину 0,5 м от подошвы
• бурение глухих отверстий в эксплуатируемой конструкции
• закладка в эти отверстия арматурных прутков
• монтаж арматурных каркасов
• обвязка с анкерами внутри существующего фундамента
• установка щитов опалубки
• укладка бетона

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:

• вначале заливается обойма для уширения подошвы столба
• затем монтируется опалубка для самой стойки
• на последнем этапе в ростверках изготавливаются штробы, бетонируется верхняя часть обоймы

  Усиление столбчатого фундамента обоймой

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:

• моделирование – пробурить вертикальную скважину под существующим МЗЛФ невозможно, поэтому необходимо рассчитать на бумаге угол наклона в зависимости от глубины залегания несущего пласта, точки захода бура на поверхности (метод треугольника) таким образом, чтобы подошва сваи располагалась под серединой ленты
• расширение – лопатой выбирается грунт под зданием, чтобы можно было разместить трубчатую опалубку внутри шурфа вертикально
• уширение – на бур надевается плуг, скважина уширяется на забое для повышения несущей способности сваи
• опалубка – в наклонную скважину устанавливается асбоцементная или полиэтиленовая труба проектной длины, которая служит несъемной опалубкой сваи
• армирование – внутрь опалубки устанавливается арматурный каркас из вертикальных прутков, обвязанных кольцевыми или квадратными хомутами, защитный слой обеспечивается пластиковыми роликами, надетыми на стержни
• заливка – внутрь конструкции укладывается бетон
• позиционирование – опалубка с внутренним армокаркасом перемещается из наклонного положения в вертикальное
• обратная засыпка – производится нерудным материалом, трамбуемым послойно

  Усиление фундаментов буровыми сваями

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:

• «быки» – две наклонных сваи вкручиваются с разных сторон ленты, чтобы обеспечить доступ изнутри здания, придется частично демонтировать полы, лента оказывается зажата сваями без возможности просадки
• классическое усиление – в МЗЛФ изготавливаются сквозные отверстия алмазным буром, сваи СВС вкручивают вертикально с обеих сторон (так близко, насколько позволяют стены здания), жилище поддомкрачивается, в отверстие пропускается швеллер или двутавр, концы которого приваривают к сваям

  Классический ремонт фундамента винтовыми сваями

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.

fundamentdomov.ru