Какими способами можно провести усиление свайного фундамента?

Способы усиления бутовых фундаментов

Усиление выполняется в основном для фундаментов, выложенных из бутового камня, бутобетонной кладки и кирпича. Причем, основной материал (бутовый камень, кирпич) обладает достаточной прочностью, но сам фундамент ослаблен в результате разрушения раствора, появления трещин и пустот. Усиление фундаментов выполняют путем цементации или силикатизации кладки, укрепления отдельных камней (кирпичей) кладки и устройством железобетонных обойм.

Цементация кладки

производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубки цементно-песчаного раствора состава 1:1. 1:2 под давлением 0,2. 1 МПа. В большинстве случаев цементация кладки производится одновременно с цементацией основания. При подготовке фундамента к инъецированию выполняют его вскрытие (при необходимости), бурение шпуров, установку инъекторов, их соединение с инъекционной установкой и проверку работы смонтированной системы. Шпуры для инъекторов бурят или пробивают перфораторами в шахматном порядке на расстоянии 0.8. 1,2 м друг от друга. Затем устанавливают инъекционные трубки (стальные перфорированные трубы диаметром 50 мм), закрепляя их в теле шпуров с помощью цементно-песчаного раствора. Радиус действия инъекторов составляет 0,6. 1,2 м. Расход цементно-песчаного раствора для инъецирования зависит от степени физического износа фундаментов и плотности материала кладки и ориентировочно составляет 0,2. 0.4 от объема усиливаемой кладки фундамента.

При силикатизации

нагнетание рабочего раствора по одним и тем же инъекторам выполняют в два этапа: вначале жидкое стекло, а затем хлористый кальций. Технологический перерыв при их нагнетании не должен превышать 6 часов. Жидкое стекло нагнетают до полного насыщения тела фундаментов путем ступенчатого повышения давления от 0,05 до 0,4 МПа. Нагнетание хлористого кальция осуществляется при начальном давлении 0,4 МПа с постепенным его повышением до 0,5 МПа.

Укрепление отдельных камней

кладки выполняют при незначительной степени физического износа фундаментов. Камни, которые слабо держатся в кладке фундамента, вынимают; гнездо очищают стальной щеткой от грязи и старого раствора, смачивают водой и заполняют цементно-песчаным раствором. Камни устанавливают обратно в гнезда, втапливая их в раствор с помощью последовательных ударов молотком.

Рис.4 Усиление бутовых фундаментов путем устройства железобетонной обоймы:

При устройстве двухсторонней железобетонной обоймы

(рис. 4, а) в теле фундамента в шахматном порядке через 1. 1,5 м просверливают сквозные поперечные отверстия. Затем с обеих сторон устанавливают арматурные сетки с размерами ячеек от 100×100 до 150×150 мм из арматурной стали диаметром 12. 20 мм. Арматурные сетки соединяют между собой арматурными стержнями диаметром 12. 20 мм, которые устанавливают в просверленные отверстия. Затем устанавливают опалубку и выполняют бетонирование литой бетонной смесью (осадка конуса более 15 см) класса бетона В10 и более. Бетонирование может выполняться методом послойного торкретирования. Минимальная толщина обоймы — 150 мм

Увеличить одновременно несущую способность фундамента и основания можем путем устройства буроинъекционных свай. Их применение позволяет производить работы по усилению фундамента без разработки траншей и нарушения структуры грунта в основании. Сущность способа заключается в устройстве под зданием буроинъекционных (корневидных) свай, которые передают значительную часть нагрузки на более плотные слои грунта (рис. 5). Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, которые позволяют пробуривать скважины диаметром от 80 до 250 мм не только в грунтах основания, но и в теле фундамента.

Устройство буроиньекционных свай выполняется в следующей последовательности:

• бурение «лидерной» скважины;
• заполнение ее пластичным цементно-песчаным раствором;
• установка трубы-кондуктора до начала схватывания раствора;
• технологический перерыв для набора раствором требуемой прочности;
• бурение рабочей скважины до проектной отметки под защитой глинистого раствора или обсадной трубы;

Рис. 5. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями:1 — фундамент; 2 — буроинъекционные сваи; 3 — стен а

Методы усиления ленточного фундамента, технология укрепления и диагностика проблем

Основными достоинствами ленточного фундамента являются высокая несущая способность, прочность, устойчивость ко всем нагрузкам при минимальном количестве строительных материалов.

Такое сочетание качеств по праву делает ленту лидером среди всех остальных видов опорных конструкций.

При этом, лента постоянно подвергается разнонаправленным нагрузкам со стороны грунта и воздействиям от веси постройки, снеговым, ветровым нагрузкам и т.д.

Нередко возникают ситуации, когда прочность ленты оказывается на пределе, особенно при появлении сезонных подвижек грунта.

Подобные случаи вызывают необходимость усиления ленты, о котором надо говорить подробно.

Причины разрушения ленточного фундамента

Ленточный фундамент постоянно испытывает разрушающие воздействия.

В их число входят:

• Морозное пучение грунта.
• Оседания почвы.
• Строительные или земляные работы, ведущиеся поблизости.
• Сезонные подвижки грунта.
• Наводнения, изменения уровня грунтовых вод.
• Наличие уклона.

Кроме того, отрицательные последствия способны вызывать:

• Низкое качество строительных материалов.
• Несоблюдение технологических требований во время строительства.
• Изменение веса постройки, вызванное строительством дополнительного этажа или иными причинами.
• Нарушения правил эксплуатации дома.

Перечисленные воздействия могут возникать как по одиночке, так и совокупно, что создает чрезвычайно сложные условия эксплуатации фундамента.

Бетон со временем начинает терять свою прочность, а дополнительные напряжения многократно ускоряют разрушительные процессы. Решением проблемы может стать усиление ленточного фундамента.

Когда требуется усиление и что это?

Необходимость усиления фундамента возникает в разных ситуациях:

• Когда планируется строительство дополнительного этажа, пристройки, или иное изменение размера дома.
• При появлении на стенах или фундаментной ленте трещин.
• Если нарушена гидроизоляция ленты, вызвавшая осыпание бетона.
• Механические повреждения ленты.
• Подъем уровня грунтовых вод, разрушающих ленту.
• Агрессивное воздействие среды.

Все эти случаи требуют немедленного вмешательства. Усиление — это увеличение несущей способности ленточного основания путем установки добавочных элементов, увеличения сечения ленты, инъекций специальных веществ или иных мероприятий.

Выбор конкретного метода зависит от состояния ленты, причин возникновения проблемы и размеров необходимого вмешательства. В любом случае, перед началом работ необходимо тщательное обследование конструкции и принятие решения с участием опытных специалистов.

Диагностика проблемы

Диагностика — это комплекс мероприятий, направленных на получение полной информации о состоянии несущей конструкции, наличии механических повреждений, трещин или деформаций.

Производится обследование состояния подстилающего грунта, песчаной подушки и прочих элементов, воспринимающих нагрузку от веса дома.

Процедура производится поэтапно:

• Наружный осмотр видимых частей ленты. Визуальное обнаружение повреждений ленты производится снаружи, из подвала (если есть возможность). Отыскиваются видимые признаки появления проблем с примыкающими слоями грунта — проседания, промоины и т.д.
• Подземный осмотр. Лента окапывается по периметру, проверяется состояние траншеи, осматривается поверхность ленты и обнаруживаются все возникшие повреждения. Оценивается глубина погружения ленты и материал закладки основания.

Составляется дефектная ведомость, в которую включаются все обнаруженные повреждения. Составляется план основания, на котором отмечаются точки возникших повреждений, трещины, деформированные участки.

На основании составленной документации производится принятие решения о мерах решения возникших проблем.

Во время этих работ производится месячная проверка неподвижности ленты. На поверхности устанавливаются специальные контрольные маячки, фиксируется их состояние.

Через месяц производится проверка их положения. Если изменений нет, значит, оседания ленты завершились.

Для выполнения сложных работ требуется разгрузка фундамента. Ее целью является перенос веса дома на вспомогательную опорную систему, позволяющую удалить грунт под лентой для его замены или гидроизоляции.

Укрепление фундамента старого дома

Возрастные изменения в основаниях давно построенных зданий с течением времени неизбежно ставят вопрос, как укрепить фундамент старого деревянного дома.

Вопрос остается актуальным для многих категорий домовладений, как частных, так и входящих в историческое и культурное наследие.

Проведение ремонтных и реконструкционных мероприятий, связанных с манипуляциями над несущими строительными конструкциями – сложная инженерно-техническая задача.

Выполнять подобные мероприятия можно исключительно после проведения инженерно-геологических, топографических, проектных и других необходимых изысканий. Районы старой застройки подлежат также архитектурно-историческому обследованию.

Факторы, указывающие на необходимость укрепления оснований

Взаимосвязанный комплекс фундамента с основанием представляет собой один из самых трудно поддающихся прелиминарному моделированию его полноценного функционирования. Это касается и работ по возведению, и последующей эксплуатации строительных конструкций, включая деревянные дома старой застройки.

Комплекс в процессе эксплуатации испытывает постоянное и одновременное влияние множества факторов, которые зачастую трудно поддаются учету. Самыми значительными из них представляются изменения морфологии основания, девальвация свойств материалов опорной конструкции, явления климатического происхождения и напрямую связанные с человеческой деятельностью воздействия.

Обследование подземных конструкций дома

Набор факторов, непосредственно указывающих на то, что пришло время выполнять укрепление фундамента старого дома, выявляется, как правило, в результате выполнения следующих процедур:

• обследование подземных конструкций дома с целью выяснения его конструктивных особенностей и физического состояния;
• обследование надземной части частного дома, для выявления возможных разрушений различной степени, вызванных деформацией фундамента;
• обследование инженерных и коммунальных сетей и оборудования.

В случае выявления дефектов, которые невозможно устранить, и требуется укрепление фундамента деревянного дома, разрабатывается комплекс мероприятий. Помимо непосредственно фундаментных работ комплекс мероприятий включает в себя укрепление грунтового основания.

Технологии укрепления грунтовых оснований

В зависимости от морфологии слагающих участок грунтов, горизонтов их ориентации, наличия глубины залегания подземных водных горизонтов, региональной глубины промерзания применяются различные методики и технологии, которые производят на основания укрепляющий эффект. Наиболее известными из традиционных технологий являются:

1. Цементация. Технология призвана увеличивать стойкость крупнообломочных скальных грунтов с трещиноватостью, песчаных грунтов с крупным и среднего размера зерном, малопылеватых супесей.
2. Силикатизации подвергаются мелкозернистые грунты, лессы, плывуны. Усиливающий состав представляет собой либо смесь силиката натрия с водным раствором хлорида кальция, либо чистого жидкого стекла.
3. Битумизация применяется, если старый дом опирается на сухие пески и скальные грунты. Известны технологии горячей и холодной битумизации, которые отличаются составом укрепляющего компаунда.
4. Смолизация заключается в нагнетании смеси соляной кислоты со смолами карбамидной природы. Действие смеси проявляется в заполнении пор песчаных грунтов образующимся гелем и склеивании частиц.
5. Термозакрепление позволяет выполнить усиление глинистых типов грунтов.

С целью формирования искусственных водоупорных слоев разработан и внедрен технологический метод струйной цементации грунтов.

Суть его заключается в разрушении и перемешивании грунтовой структуры струей цементного раствора большой напорной силы.

Технология и способы усиления фундамента на сваях

Прежде чем приступать к ремонтным работам, необходимо точно определить причину: проваливание или выпячивание свай. Справиться с этой задачей помогут квалифицированные строители.

Укрепление уголками и швеллерами

Усиление с помощью уголка схоже с технологией создания пояса жесткости с применением труб. В результате приваренные к опорам элементы снаружи и изнутри должны скрещиваться около сваи. Такой способ поможет усилить цоколь и предотвратить усадку фундамента.

Второй вариант укрепления фундаментной основы деревянного дома — применение швеллеров N°16 или даже N°18. Такая технология оптимальна для грунта с повышенной влажностью или торфяной почвы. Швеллеры фиксируются с помощью сварки на сваи по всему верхнему поясу. Это позволит создать дополнительные оголовки, соединенные в непрерывный каркас, который не позволит сваям отклоняться и нарушать целостность основы.

Этот способ довольно затратный, но надежный. Выполняется путем поднятия дома на домкратах. Такая защита обеспечит длительный срок службы фундамента без дополнительного ремонта.

Монтаж с помощью профилированных труб

Усиление свайного основания выполняется с помощью профилированных труб размером 3*6 см. Технология заключается в том, чтобы последовательно соединить сваи с их помощью. Такой способ допустим при возвышении опор над поверхностью грунта максимум на 80 см. Трубы следует приваривать с внутренней стороны опоры, чтобы в дальнейшем они не препятствовали отделочным работам.

Основные способы

Существует множество различных технологий реставрации и укрепления свайных фундаментов. Конкретный вариант подбирают с учетом характера и локализации возникших повреждений. Может потребоваться усилить сами сваи, ростверка, всего фундамента дома или почвы под ним.

Одним из наиболее доступных способов является обустройство железобетонной обоймы вокруг каждого свайного ствола. При этом тело каждой сваи оголяют на всю глубину ее залегания, очищают от грунта, высверливают отверстия для монтажа арматуры, создается сетчатый каркас, после этого опалубка заливается бетоном.

Также возможно создание дополнительных опор, располагающихся вплотную к имеющимся сваям. Усиление может осуществляться путем обустройства свайных конструкций любых типов (винтовых, буроинъекционных, забивных, буронабивных) в зависимости от состояния фундамента и условий проведения ремонтных работ. При монтаже новых свай в большинстве случаев необходимо поднимать здание на домкратах, чтобы качественно установить дополнительные опорные конструкции.

Реконструкция фундамента загородного дома

Усиление фундамента устройством монолитной плиты: 1 – существующий фундамент; 2 – плита усиления; 3 – штраба для заделки армокаркаса плиты; 4 – армокаркас заделки плиты в стену; 5 – ребра жесткости плиты; 6 – уровень разработки грунта для устройства плиты; 7 – щебеночная подготовка под плиту; 8 – несущая стена здания; 9 – электросварка армокаркасов плиты.

Наименее затратным будет ремонт или усиление столбчатого фундамента старого деревянного дома или вспомогательной постройки. В качестве столбов используют деревянные стойки, называемые стульями. Сначала необходимо частично разобрать цоколь и выкопать приямок возле стула, подлежащего замене. Рядом, на расстоянии около 1 м, делается временная опора. Теперь необходимо домкратом (подымающим не менее 10 т) или мощным рычагом вывесить стену так, чтобы нижний венец вышел из шипа старого стула. Одновременно под стену подводят временную опору, более высокую. Остается установить новый стул; лучше, если он будет кирпичным или бетонным.

Ремонт, усиление, замена части кирпичного, каменного фундамента потребует приготовления раствора. Замена ослабленных участков ведется поочередно. При этом используется один из возможных способов усиления или ремонта основы дома.

При увеличении нагрузки на несущие стены фундамент просто расширяют, увеличивая его площадь. Для этого с обеих сторон роют шурфы и частично выдалбливают с боков старый фундамент. Это делается для того, чтобы обеспечить монолитное соединение новой основы дома и старой. На землю насыпается песчаная подушка, и все заливается раствором. Иногда для большей прочности в старый фундамент вставляется арматура в виде прутков большого диаметра (15-20 мм). Они могут укрепляться с каждой стороны или же проходить сквозь основу

В последнем случае надо соблюдать осторожность, иначе слишком большие отверстия могут привести к разрушению

Усиление фундамента за счет монолитной обоймы: 1 – существующий фундамент; 2 – «наращиваемый» армокаркас фундамента; 3 – «коротыши» из арматурной стали для связи армокаркасов; 4 – электросварка рабочих стержней каркаса; 5 – монолитный бетон «рубашки»; 6 – «шпонка» для обнажения арматуры; 7 – «коротыши» и 3 стержня по 12-16 мм; 8 – армокаркас рубашки.

Второй вариант, предусматривающий ремонт или усиление основы, заключается в расширении площади под подошвой. Это более трудоемкая работа, в одиночку с которой не справиться. Придется откапывать фундамент и под ним обустраивать монолитную железобетонную плиту.

Подводка нового основания, его ремонт или усиление, восстановление начинаются с более слабых мест или под стенами с проемами (дверными, оконными). После окончания работ необходимо тщательно уплотнить грунт, чтобы повысить несущую способность всего фундамента. Проще всего это сделать путем утрамбовки слоев щебня 10-15 см. Уплотнять грунт нужно до тех пор, пока камешки не станут разбиваться.

Если стены кажутся недостаточно прочными, то их усиливают посредством металлических балок-обвязок. Сначала в фундаменте пробивают горизонтальную штрабу, куда и заводят двутавр или швеллер. Чтобы их не выворачивало, поперек устанавливают балки, для установки которых в основе дома пробивают сквозные отверстия. Поперечные балки привариваются к горизонтальным. Полученная конструкция заливается цементно-песчаным раствором (1:3).

При разборке старой кладки необходимо оценить дальнейшую пригодность отдельных ее элементов. Простейший способ — оценка твердости. Для этого проведите по поверхности бута или кирпича куском шифера или осколком асбестоцемента. Если не останется ярко выраженной царапины, то материал годится для дальнейшего использования

При отборе кирпича обратите внимание на его ложковые грани: на них должны отсутствовать трещины глубиной больше 3 см

Усиление фундамента Технология

При существенном разрушении фундамента, значительном увеличении нагрузки на него или низкой несущей способности, принимают меры к усилению всего свайного фундамента в целом.

При этом грунт вокруг свайных стволов и под их основанием, исчерпавший свои несущие способности, закрепляют следующими способами:

• Цементацией
• Смолизацией
• Силикатизацией
• Обжигом

Выбор конкретной технологии усиления почвы вокруг свайного фундамента выполняется исходя из типа грунта.Важно: силикатизация применяется для укрепления крупных песчаных и лессовидных грунтов, смолизация — для мелких песков, цементация — для гравелистой и глинистой почвы. Технология реализации данных методов идентична, отличаются они лишь составом нагнетаемого в почву раствора

При силикатизации используется раствор силиката натрия, который, при контакте с содержащимися в лессовидных грунтах солями кальция, в результате химической реакции переходит в кремниевый гель, который отвердевает и превращает песок в твердую, монолитную породу. При смолизации аналогичный эффект достигается за счет использования раствора из карбамидной смолы и добавленной в нее соляной кислоты

Технология реализации данных методов идентична, отличаются они лишь составом нагнетаемого в почву раствора. При силикатизации используется раствор силиката натрия, который, при контакте с содержащимися в лессовидных грунтах солями кальция, в результате химической реакции переходит в кремниевый гель, который отвердевает и превращает песок в твердую, монолитную породу. При смолизации аналогичный эффект достигается за счет использования раствора из карбамидной смолы и добавленной в нее соляной кислоты.

Рис: Процесс цементации грунта под фундаментом

Нагнетание раствора в почву вокруг фундамента выполняется посредством инъекторов — забиваемых в грунт металлических труб, нижняя часть которых (высотой от 50 до 100 см) имеет отверстия перфорации. Инъекторы забиваются в почву на глубину 6-8 м. посредством пневмомолотов с массой бойка до 30 кг, извлечение труб ведется копровыми установками либо гидравлическими домкратами. Технология обжига грунта заключается в сгорании топливной смеси (газообразной либо жидкой) внутри пробуренных в почве вокруг фундамента скважин. В процессе сгорания в скважине искусственно поддерживается высокое давление (до 5 мПа) за счет нагнетания сжатого воздуха. Под воздействием воздуха внутрь грунта проникают раскаленные газы, что приводит к образованию пласта обожженной, высокотвердой породы, толщина которого может варьироваться в пределах 4-30 м. (в зависимости от времени обжига и объема используемой топливной смеси).

Рис: Схема обжига грунтов под фундаментом

Важно: метод обжига позволяет укреплять грунты на глубину до 15 метров. Технология дает увеличение плотности и грузонесущей способности почвы, что приводит к увеличению несущих свойств самих свайных опор

Усиление фундамента производится чаще всего погружением дополнительных свай, размещенных за пределами контура фундамента. В дальнейшем на них передается нагрузка, посредством упорных горизонтальных балок, которые пропущены через стены или ростверк.

Рис.: Буроинъекционное усиление фундамента

Еще один способ – усиление с применением набивных свай, а также свай в металлических оболочках, которые погружаются по звеньям в грунт при помощи домкрата и заливаются бетоном.

Мы применяем все способы усиления фундаментов, предполагающие погружение дополнительных свай или буровые работы. Для этого компания оснащена всем необходимым оборудованием и техникой.

Так же рекомендуем посмотреть:

1. Свайный фундамент для строений
2. Свайный фундамент и дома на сваях

Наша компания занимается забивкой свай — обращайтесь, поможем!

Советы по усилению фундаментов

Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.

Укрепление ростверка

Данная конструкция располагается в верхней части свайного фундамента и используется для равномерного распределения нагрузок между установленными сваями. Ростверк изготавливают из железобетона высоких марок прочности, который со временем может терять первоначальные свойства. При возникновении механических дефектов необходимо проводить усиление поврежденных элементов.

При укреплении ростверков часто используется технология торкретирования. Суть метода заключается в послойном нанесении бетонной смеси на поверхности поврежденных конструкций. Количество слоев может составлять 2-3, общая толщина должна быть в пределах 2-4 см.

Бетон распределяют по всей площади железобетонной конструкции, при этом материал подают под давлением около 0,5 МПа. Для создания необходимого напора используется специальная техника, которая подает бетонную смесь под давлением, создаваемым сжатым воздухом.

Перед нанесением дополнительных слоев бетона необходимо тщательно очистить поверхность обрабатываемой конструкции от почвы и других загрязнений. Для этого могут использоваться металлические щетки или воздушные компрессоры.

Когда требуется усиление ростверка

Необходимость в усилении ростверка возникает при обнаружении дефектов поверхности, трещин, появлении деформаций несущих балок. Наиболее проблемными являются бетонные ростверки, которые строятся для принятия больших нагрузок.

Если при проектировании или во время строительства была допущена ошибка, то состояние ростверка через некоторое время просигнализирует об этом и заставит принимать неотложные меры.

К числу признаков усталости или недостаточной несущей способности относятся:

• Появление отдельных дефектов поверхности бетона, следы электрохимической коррозии.
• Сквозные трещины, образованные вследствие оседания отдельных опор.
• Старение или изначально неправильно выбранная марка бетона.
• Ошибки армирования.
• Некачественная посадка ростверка на сваи.

ВАЖНО!

Возможны и другие внешние проявления, которые могут быть обнаружены невооруженным глазом. Все замеченные дефекты требуют немедленного обследования и принятия эффективных мер.