МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ УСИЛЕНИИ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Любые работы по реконструкции и восстановлению фундаментных систем требуют достаточно серьезного экспертного исследования состояния фундамента. В большей части деревянный дом даже по прошествию десятилетий с момента его постройки остается маложестким и капризным сооружением. Если причиной нарушения устойчивости является фундаментная основа, чаще всего потребуется не только восстановить несущую способность опорной системы, но и заменить нижнюю часть стен и брусов венца.

Усиление оснований фундаментов

Главной особенностью работ по усилению оснований реконструируемых зданий является то, что само здание с фундаментами уже существует. В результате этого:

  • 1) на основание нельзя передавать значительные динамические нагрузки: так, нельзя уплотнять грунт поверхностными и глубинными взрывами, тяжелыми трамбовками и т.д.;
  • 2) строительная площадь имеет ограниченные размеры.

В условиях действующего предприятия одним из наиболее перспективных методов усиления оснований является закрепление грунтов оснований. При производстве этих работ не требуется вскрытия фундаментов.

Перед началом работ по закреплению грунтов оснований необходимо определить несущую способность грунта основания каждого фундамента и гидрогеологические условия залегания грунтов на участие производства работ.

Существует несколько способов закрепления грунтов. Выбор того или иного способа закрепления грунта зависит, с одной стороны, от физических и химических свойств самого грунта, а с другой стороны -от необходимой степени его упрочнения и условий производства. Поэтому при изысканиях необходимо прежде всего классифицировать грунт, определить гранулометрический состав и найти коэффициент фильтрации. Затем необходимо подсчитать нагрузки, которые будут передаваться на грунт основания и установить: 1) какую несущую способность имеет грунт в момент обследования; 2) какая несущая способность грунта требуется. По табл. 4.1 выбирают возможные способы закрепления грунта, а затем из возможных способов выбирают наиболее рациональный. В качестве критерия оценки сравниваемых вариантов усиления оснований принимают следующие показатели (в порядке предпочтения):

  • — продолжительность работ;
  • — приведенные удельные затраты;
  • — стоимость;
  • — трудоемкость.

Для выполнения работ по закреплению грунтов необходимо разрушить и удалить бетонную подготовку под полы в местах бурения разведочных скважин и в местах погружения в грунт инъекторов. Инъекторы забивают в грунт пневматическими молотками массой 18-32 кг. Если забить инъекторы с помощью молотков невозможно, используют более мощные молоты с копровым оборудованием. Инъекторы можно также погружать в заранее пробуренные лидерные скважины (рис. 4.1).

Рис 4.1. Схема закрепления грунта основания:

1 — фундамент; 2 — забивной инъектор; 3 — гибкий шланг; 4 — зона закрепленного грунта

В грунт раствор нагнетают с помощью плунжерных насосов.

Раствор нагнетают захватками сверху вниз и от краев к середине.

Забивные инъекторы наращивают глухими звеньями длиной по 1,5 м.

Термическим закреплением грунтов можно не только усилить основание фундамента, но и закрепить откосы котлованов (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема термического закрепления грунта:

1 — существующий фундамент; 2 — откос котлована; 3 — закрепленный грунт

Технология работ. Термическое закрепление состоит из следующих процессов:

  • — бурения скважины диаметром 100-200 мм на заданную глубину (возможно бурение скважин через тело фундаментов);
  • — монтажа затвора с камерой сгорания и арматурой для управления подачей топлива и воздуха;
  • — герметизации скважин;
  • — установки питающих агрегатов и трубопроводов;
  • — обжига грунта;
  • — демонтажа системы;
  • — тампонирования скважины местным грунтом.
Читайте также:  Виды и конструкция опорно-столбчатого фундамента

Подачу воздуха и топлива в скважины регулируют так, чтобы в них поддерживалась температура около 300°С, а протекающие в поры грунта горячие газы нагревали бы его до температуры не ниже 300°С.

Эффективный обжиг лессового грунта происходит в диапазоне температур 400.. .800°С. При температуре ниже 300°С устранение просадочных свойств лессов не обеспечивается. При температуре выше 900°С происходит спекание грунта и оплывание стенок скважины, что ухудшает условия проникания горячих газов в грунт. Обжиг грунта продолжается 5-10 дней. Расход жидкого топлива 80-180 кг на 1м длины скважины. Вокруг скважины образуется столб закрепленного грунта диаметром 1,5-3,0 м.

Таблица 4.1

Классификация основных методов закрепления грунтов оснований

Продолжение табл.4.1

1

2

3

4

5

6

Смо-лиза-ция

Нагнетение раствора карбамидной смолы с отвердителем

Пески

Кср =5-0,5

Прочность 1,5-2.0 МПа и водонепроницаемость

Глинизация

Нагнетение глинистой суспензии

Лессы

Кср= 2-0,1

Водоустойчивость

2…4

Электр о-силика-тизаци я

Последовательное нагнетение раствора силикатов натрия и хлористого кальция при действии

Глины, суглинки пески

Кср = = 9-0,01

Прочность ,8 МПа и водонепроницаемость

Те-рми-чес-кий спо-соб

Сжигание топлива в скважине

Лессы, лессовидные суглинки и черноземы

Воздухопроницаемость не менее 0,1

Прочность 1,0-4.0 МПа и водоустойчивость

10

В каких случаях необходим ремонт фундамента

Здания, построенные из дерева, считаются достаточно легковесными и поэтому обычно их возводят на ленточных фундаментах и сильно не заглубляют. Лет 40-50 такое основание исправно выдерживает нагрузку, а далее приходится браться за ремонт, чтобы предотвратить разрушение строения.

Проблемы, которые появляются в старом деревянном доме и являются сигналом необходимости ремонта, выглядят так:

  • здание вместе с фундаментом проседает (нижние венцы строения могут даже оказаться под землей);
  • дверные и оконные проемы перекашиваются, в результате плохо открываются и закрываются;
  • появляются и увеличиваются трещины на стенах;
  • основание растрескивается и разрушается;
  • крыльцо изменяет свое положение.

Что это такое?

Конструктивно ленточный фундамент – это конструкция из железобетона, созданная по периметру будущего строения для перераспределения нагрузки на грунт. Используется подобная опора для возведения жилых домов, гаражей, надворных хозпостроек, бань, гаражей и даже заборов. Сделать самому ее не сложно.

Так он выглядит

Однако при строительстве такого основания крайне важно придерживаться определенных правил и рекомендаций. При несоблюдении технологии изготовления ленточного фундамента о долговечности самой опорной конструкции и здания на ней можно будет забыть. Долго они не простоят.

Сезонное вспучивание грунтов, воздействие влаги на бетон без гидроизоляции, неправильно рассчитанные нагрузки – причин для разрушения ленточного основания, на котором уже стоит дом, множество. Все их необходимо заранее предусмотреть и учесть, иначе поврежденное либо полностью разрушенное строение придется возводить заново.

Признаки аварийного состояния фундаментов

Аварийное состояние фундаментов наступает из-за неудовлетворительной работы грунтового основания или из-за недостаточной прочности тела фундаментов.

При неудовлетворительной работе грунтового основания в фундаменте образуются сквозные трещины, они обычно сильно раскрыты, редко расположены, пересекают фундамент по всей высоте и заходят в стены.

Эти трещины не всегда приводят к аварийному состоянию надземных конструкций. Трещины вызывают перераспределение усилий по длине фундаментов, что может привести к перегрузке отдельных участков фундаментов и их разрушению. Это обычно сопровождается и местными разрушениями тела фундамента у перемычек над проёмами. В местах перегрузки образуются слабо раскрытые часто расположенные вертикальные трещины и наблюдается вертикальное расслоение тела фундамента. Последнее определяется при простукивании вертикальных поверхностей фундаментов. В местах расслоения звук при простукивании глухой. Такое состояние участков фундаментов следует считать аварийным.

Читайте также:  Как рассчитать и изготовить надёжный свайно-ростверковый фундамент

При недостаточной прочности тела фундаментов в них также появляются часто расположенные слабо раскрытые трещины, и наблюдается вертикальное расслоение. Это аварийное состояние.

Появление трещин в стенках фундаментов стаканного типа под отдельные колонны, отсутствие должного омоноличивания стыка колонны с фундаментом следует признать аварийным состоянием фундамента, так как в этом случае не обеспечивается предусмотренная проектом заделка колонны в фундаменте, что приводит к увеличению усилий в отдельных элементах каркаса. В практике обследования имеется случай, когда в полностью смонтированном двухэтажном каркасном здании заделка колонн в фундамент осуществлялась только с помощью временных деревянных клиньев без бетона омоноличивания.

При реконструкции здания, когда производят углубление подвалов, не всегда обращают внимание на конструкцию фундаментов. В домах постройки прошлых веков часто нижняя часть фундамента выполнялась из камней округлой формы в распор со стенками траншеи без применения связующего раствора. Углублять пол при этом ниже верха такой кладки недопустимо.

При реконструкции двухэтажного дома в Ленинградской области, имевшего подобный фундамент, вместо полупроходного подполья решили сделать эксплуатируемый подвал. При этом на большую высоту обнажили кладку из камней округлой формы. Камни начали выпадать из кладки фундамента. Стены, опирающиеся на этот фундамент, получили большие деформации, перекрытия просели, перегородки упали. Вовремя не были приняты меры для укрепления стен и фундаментов, участки стен начали обрушаться, и здание пришлось разобрать полностью. В данном случае первый же вывалившийся из фундамента камень был достаточно достоверным признаком аварийного состояния фундамента. От момента вывала первых камней до обрушения стен прошло несколько лет..

Материалы изготовления фундамента

Рассмотрев три вида строительных несущих конструкций, остановимся на материалах, из которых может быть изготовлен ленточный фундамент.

Железобетонный фундамент

Это самый простой фундамент, знакомый буквально каждому, даже далекому от строительства человеку. Готовится он из цементной смеси, которую заливают в ранее приготовленную опалубку с установленным внутри каркасом из арматуры. Для максимальной прочности и надежности специалисты рекомендуют готовить бетонную смесь из цемента марок М-400 либо М-500. Чтобы повысить прочностные характеристики конструкции, помимо увязки арматуры, в бетонную смесь добавляют щебень.

Кирпичный фундамент

Данную конструкцию также можно назвать простой, ведь возводится она при помощи строительного кирпича, устанавливаемого на раствор. Кирпичный фундамент используется в тех случаях, когда необходимо возводить многоэтажный коттедж. Важно лишь, чтобы использовался качественный полнотелый кирпич (жароупорный или кислотоупорный).

Материалы изготовления фундамента

Внимание! Силикатный кирпич для строительства фундамента не годится. Под воздействием грунтовых вод и атмосферных осадков такой материал быстро разрушается, ставя под угрозу целостность всего здания и жизнь проживающих в нем людей!

Полнотелый кирпич более крепкий, в сравнении с силикатным, однако и его не рекомендуется использовать для фундамента, если рядом имеются грунтовые воды. К тому же такой конструкции обязательно понадобится качественная гидроизоляция внешних стенок. В итоге, покупка дорогого кирпича с дополнительными вложениями в гидроизоляцию делают возведение данного основания дорогим удовольствием.

Бутовый контур

Материалы изготовления фундамента

Данный вид фундамента по технологии очень напоминает кирпичный, с той лишь разницей, что вместо кирпича применяется плоский камень (доломит, песчаник или известняк), который в профессиональной среде называют бутом. По аналогии с кирпичом специалист производит каменную кладку фундамента на качественную строительную смесь.

Читайте также:  Как построить свой дом своими руками и как это сделать дешевле

К плюсам данного фундамента можно отнести отличный внешний вид, благодаря которому ваш дом будет напоминать старинный каменный замок. К тому же качественно выложенный камень прослужит не менее 200 лет! Однако сложностей с этой строительной конструкцией немало. Количество камня из-за его формы трудно поддается подсчету. Укладка его – процесс трудоемкий, который можно доверить исключительно профессионалам. К тому же бутовый контур необходимо укладывать в грунт ниже уровня промерзания. А проводить подобные работы можно только в летний период, когда температура не опускается ниже +15°C.

Бутобетонный фундамент

Материалы изготовления фундамента

Как можно понять из названия, этот ленточный фундамент представляет собой гибрид бута и цементной смеси. И если в предыдущем варианте несущей конструкции смесь использовалась исключительно для скрепления камней и заполнения пространства между ними, то в бутобетонном каркасе материалы применяются в пропорции 50:50. Данные пропорции можно менять по своему усмотрению, однако бута в фундаменте не должно быть меньше 40%, так как в отсутствии армированного каркаса именно камень является связующим компонентом.

Если говорить об укладке данного вида фундамента, то этот процесс не создает особых сложностей. В крупный слой раствора по всей длине ленты утапливаются камни доломита или известняка, после чего заливаются очередным слоем цементного раствора.

Заключение

Реконструкция и ремонт фундамента, по сути, представляет собой творческий процесс, требующий очень точного расчета характеристик элементов усиления и знания способов их установки. В отличие от реконструкции стен или кровли, фундаментное основание невозможно разобрать и сложить в новом исполнении, хотя в некоторых случаях для деревянных домов допускается полная реконструкция и замена одноготипа фундамента на другой.

  • Строим дом из пеноблоков своими руками
  • Плавающий фундамент
  • Опалубка для фундамента своими руками
  • Фундамент под печь в баню

Критические ошибки при монтаже

Новички в этом деле могут допустить несколько фатальных ошибок, из-за которым дом может оказаться непригодным для проживания.

Например:

Критические ошибки при монтаже
  • Соединение бруса между собой в местах, где нет опоры. Обвязка всегда должна соединяться на оголовке сваи.

  • Угловые соединения бруса всегда нужно делать нахлест. Обычная стыковка не дает необходимой жесткости и есть вероятность образования трещин.
  • Нельзя делать нахлест вертикально. Брус должен состыковываться только горизонтально.
  • На оголовок должна заходить основная часть каждого бруса, а не только их «обрезанная часть».
  • Стоит воздержаться от использования гвоздей. Возможность появления трещины возрастает при очередном заколачивании гвоздя.

Важно! Главный принцип монтажа, это составить понимание, какие места при том или иной действии потеряют свои прочностные характеристики и всячески избегать подобных решений.

Усиление железобетонной рубашкой

Существует вариант укрепления фундаментов методом железобетонной рубашки. Это отличная возможность восстанавливать фундамент выполняя все работы самостоятельно. Подобные варианты усиления используют для оснований, наружная поверхность кладки кирпичом которых разрушена.

Усиление железобетонной рубашкой

Усиление фундамента железобетонной рубашкой начинается с откапывания основания дома. Особое внимание при этом стоит уделить углам здания. Глубина подкопа под основание должна составлять 0,5 метра. Обязательным шагом является обустройство арматурного каркаса вокруг стен фундамента. Для обеспечения большей надежности арматуру необходимо прикрепить анкерами к существующему основанию.