Уширение фундамента – причины разрушения и проверенные временем методы (описание работ и необходимые средства)

Усиление фундаментов путем уширения подошвы —

Усиление фундаментов путем уширения подошвы предполагает увеличение опорной площади существующего фундамента за счет присоединения к его боковым граням дополнительных железобетонных или бетонных элементов. При уширении подошвы происходит перераспределение нагрузки на большей поверхности основания, что дает возможность повысить нагрузку на фундамент, снизить осадку, уменьшить вероятность потери несущей способности основания. Уширение подошвы также применяется для выравнивания эпюры контактных давлений, стабилизации крена фундамента.

Не рекомендуется производить увеличение площади подошвы фундамента на слабых, структурно-неустойчивых и водонасыщенных грунтах, а также при высоком уровне грунтовых вод.

Уширение подошвы фундамента осуществляют: при одно- и двухстороннем уширении — наращиванием, с трех и четырех сторон фундамента — при помощи железобетонных рубашек или обойм.

Наращивание для усиления ленточных фундаментов представляет собой железобетонные или бетонные, сборные (банкеты) или монолитные элементы, примыкающие к боковой грани фундамента. Наращивание устраивают вдоль всей длины фундамента либо под наиболее загруженными участками. Ширина подошвы наращивания принимается не менее 200 мм, отношение ширины наращивания к высоте не менее 1/5.

Обойма представляет собой конструктивный элемент усиления фундамента в виде монолитной железобетонной оболочки, охватывающей фундамент с четырех сторон. Применяется при усилении столбчатых фундаментов.

Совместная работа элементов уширения подошвы с усиливаемым фундаментом обеспечивается:

— устройством бетонных шпонок, выступов в углублениях существующего фундамента или несущих конструкций здания;

— устройством анкеров, заделанных в теле существующего фундамента;

— устройством сквозной арматуры;

— сваркой арматуры элементов уширения с оголенной арматурой усиливаемого фундамента;

— при помощи специальных опорных элементов: подкосов, разгружающих металлических или железобетонных балок.

Для обеспечения прочного сцепления между новым и старым бетоном поверхность существующего фундамента очищают от грунта, старой гидроизоляции, химических веществ, а также от рыхлого раствора, бетона, промывают и просушивают, выполняют насечку поверхности контакта. Устройство наращивания с выступами, заходящими в горизонтально пробитые штрабы стены (рис. 17.1, а), рекомендуется применять при толщине стен не менее 510 мм и при удовлетворительном их состоянии. Выступы наращивания заходят в стену на глубину не менее 120 мм. Допускается вдоль стены выступы делать прерывистыми. Длина одного выступа должна быть не менее 500 мм, разрыва — не более 500 мм.

Усиление ленточного фундамента может производиться железобетонным наращиванием с выступами в двух уровнях, (рис. 17.1, б). Выступы нижнего уровня подводят под частично разобранную подошву фундамента. Такое конструктивное решение применяют при низкой прочности материала фундамента, наличии значительных дефектов и повреждений.

Для обеспечения совместной работы усиливаемого фундамента и элементов усиления применяют арматурные стержни, устанавливаемые в сквозные отверстия в теле фундамента и стен (сквозные анкеры) (рис. 17.1, в), анкеры или дюбели из стержневой арматуры диаметром 12.20 мм. Анкеры заделывают в фундаменте цементным раствором на глубину не менее 150 мм. Дюбели с закаленным острым концом забивают в швы между камнями кладки на глубину не менее 100 мм.

Одновременно вместе с усилением фундамента может производиться его инъецирование. В этом случае вместо анкеров в отверстия, пробитые на глубину не менее 1/2 ширины фундамента, устанавливают инъекционные трубки (рис. 17.1, г), которые выводят за пределы опалубки. Инъецирование производят после схватывания бетона наращивания.

При усилении фундаментов уширением, основание дополнительных элементов должно быть подготовлено путем втрамбовывания щебня или гравия на глубину 50.60 мм. При наличии в основании слабофильтрующих водонасыщенных грунтов предусматривают песчано-гравийную подготовку толщиной не менее 100 мм.

Дополнительные элементы устраиваются из тяжелого бетона класса не ниже условного класса бетона усиливаемого фундамента и не ниже рекомендуемого [8] в зависимости от условий эксплуатации.

Для усиления столбчатого фундамента может применяться железобетонная обойма, подводимая под элементы перекрытия подвала (рис. 17.2, а).

Обеспечение совместной работы при усилении ленточных фундаментов наращиванием может быть выполнено с помощью продольных металлических балок (рис. 17.4, а). Такой способ обеспечения совместной работы рекомендуется использовать при отсутствии значительных поверхностных разрушений. Стальные балки в виде швеллеров стягивают болтами, установленными с шагом 500.750 мм. К полкам балок крепят плоские металлические зубья шириной не менее 50 мм, толщиной 10 мм, с шагом 250 мм. Зубья заводят в предварительно очищенные от раствора швы кладки. Глубина заделки зуба в стене принимается в зависимости от состояния кладки и должна быть не менее 30 мм.

Наращивание с обеспечением совместной работы с существующим фундаментом при помощи поперечных балок (рис. 17.5) применяют в случае значительного увеличения опорной площади (более 400 мм с каждой стороны). Балки изготавливают из прокатных профилей, площадь поперечного сечения которого определяется расчетом.

Опорные балки устанавливают с тем же шагом, что и подкосы при одностороннем наращивании, и замоноличивают мелкозернистым бетоном.

В случае если вылет свободной части наращивания превышает 0,9 h (где h — высота наращивания), в уровне подошвы фундамента устанавливают поперечную арматуру, заанкеренную в фундаменте. Если шаг балок в продольном направлении превышает 2h, то наращивание армируется в продольном направлении в верхней зоне.

При усилении столбчатых фундаментов под кирпичные столбы поперечные балки устанавливают в горизонтальных штрабах и стягивают болтами. Балки выполняют перекрестными из двух пар швеллеров, сваренных между собой. При устройстве элементов уширения ослабленную зону кирпичных столбов омоноличивают на высоту не менее 250 мм от края ослабления.

Крепление поперечной балки к железобетонной колонне выполняют путем ее приварки к оголенной арматуре колонны (рис. 17.6), аналогично опорным хомутам (см. тему 12). Наращиваемые части фундамента при бетонировании выводят выше ослабленной зоны колонны не менее чем на величину, равную большей стороне поперечного сечения колонны.

При усилении ленточных фундаментов в качестве поперечных балок могут использоваться железобетонные балки. Ширина балки назначается не менее 200 мм, высота в зоне заделки балки в стене не менее 300 мм.

По длине ленточного фундамента наращивание может быть выполнено переменного сечения (рис. 17.7). В этом случае подошва наращивания дополнительно армируется сварными сетками.

Уширение подошвы фундамента — ПроектДон

Уширение подошвы фундамента выполняют банкетами из бутовой кладки или из монолитного бетона и железобетона, банкетами балочного типа, а также с помощью монолитных и сборных железобетонных подушек.

Устройство банкет из бутовой кладки выполняется крайне редко из-за большой трудоемкости работ. Чаще всего применяют одно- и двусторонние банкеты из монолитного бетона и железобетона. Конструкция банкет зависит от способа их связи с существующим фундаментом и схем передачи нагрузки от сооружения на усиляемый фундамент.

Наибольшее распространение получили банкеты, где передача нагрузки от сооружения осуществляется с помощью опорных балок. Для этого в стене пробивают сквозные отверстия с шагом 1,5…2 м. в которые перпендикулярно к стене устанавливают опорные балки из стального швеллера (двутавра) или железобетона. Нагрузка на банкеты передается через распределительные балки из швеллера или двутавра №16… 18, которые располагают вдоль стены.

Работы выполняются в следующей последовательности:
• разбирают отмостку (при необходимости) и пол первого этажа;
• устраивают водосборные колодцы, ограждения;
• в пределах захватки (длина 1,5…2 м) отрывают траншею с одной или обеих сторон фундамента;

• очищают боковые поверхности фундамента;
• устраивают основание под банкет из щебня толщиной 50… 100 мм путем втрамбовывания его в грунт;
• в теле фундамента просверливают отверстия (в шахматном порядке через 0,25…0,35 м по высоте 1,2… 1,5 м по длине фундамента) и забивают в них анкерные стержни диаметром 16 мм;
• устанавливают опалубку и бетонируют банкет до отметки низа распределительных балок;
• после набора бетоном требуемой прочности (не менее 70% проектной) устраивают в стене «окна» и устанавливают в них опорные балки;
• монтируют распределительные балки и сваривают их с опорными балками;
• производят добетонирование банкета на высоту распределительных балок и заделку зазоров в «окнах»‘ для опорных балок. Допускается также и обетонированне опорных балок. Класс бетона — не менее В12,5.

Увеличение площади опирания фундаментов может осуществляться с помощью сборных железобетонных отливов и стальных тяжей.

Работы выполняются в следующей последовательности:
• отрывают с обеих сторон фундамента траншею по захваткам длиной 1,5…2,0 м;
• в теле фундамента сверлят сквозные отверстия;
• монтируют железобетонные отливы;
• устанавливают стальные тяжи;
• с помощью домкратов или клиньев выполняют разжатие отливов в их верхней части;
• укладывают бетонную смесь в зазор между существующим фундаментом и железобетонными отливами. В результате разжатия отливов они поворачиваются внизу во-круг своей нижней оси и дополнительно обжимают грунт основания.

К недостаткам этого способа следует отнести значительный объем земляных работ и большие затраты ручного труда.

При уширении подошвы фундамента путем подводки монолитных или сборных железобетонных плит из-под него в пределах захватки длиной 1,5…2 м удаляют грунт.
Железобетонные плиты монтируют на подготовленное выровненное основание. Зазор между поверхностью плит и подошвой фундамента зачеканивают жестким цементно-песчаным раствором марки 100.
Процесс устройства монолитной железобетонной подушки менее трудоемок. Для этого на подготовленное основание укладывают арматурные сетки, устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь. Уплотнение бетонной смеси выполняют вибрированием. Для обеспечения надежного контакта укладываемой бетонной смеси с фундаментом бетонирование производят на 100… 150 мм выше отметки его подошвы. Класс бетона В12,5 и более.

Уширение подошвы фундамента

Уширение подошвы фундамента выполняют банкетами из бутовой кладки или из монолитного бетона и железобетона, банкетами балочного типа, а также с помощью монолитных и сборных железобетонных подушек.
Устройство банкет из бутовой кладки выполняется крайне редко из-за большой трудоемкости работ. Чаще всего применяют одно- и двусторонние банкеты из монолитного бетона и железобетона. Конструкция банкет зависит от способа их связи с существующим фундаментом и схем передачи нагрузки от сооружения на усиляемый фундамент.
Наибольшее распространение получили банкеты, где передача нагрузки от сооружения осуществляется с помощью опорных балок (рис. 6). Для этого в стене пробивают сквозные отверстия с шагом 1,5…2 м. в которые перпендикулярно к стене устанавливают опорные балки из стального швеллера (двутавра) или железобетона. Нагрузка на банкеты передается через распределительные балки из швеллера или двутавра №16… 18, которые располагают вдоль стены.

Рис.6. Усиление фундаментов монолитными бетонными банкетами:
1 — фундамент; 2 — монолитный бетонный банкет; 3 — анкера; 4 — распределительная балка; 5 — опорная балка;
6 — стена; 7 — зачеканка цементно-песчаным раствором; 8 — основание

Работы выполняются в следующей последовательности:

• разбирают отмостку (при необходимости) и пол первого этажа;
• устраивают водосборные колодцы, ограждения;
• в пределах захватки (длина 1,5…2 м) отрывают траншею с одной или обеих сторон фундамента;
• очищают боковые поверхности фундамента;
• устраивают основание под банкет из щебня толщиной 50… 100 мм путем втрамбовывания его в грунт;
• в теле фундамента просверливают отверстия (в шахматном порядке через 0,25…0,35 м по высоте 1,2… 1,5 м по длине фундамента) и забивают в них анкерные стержни диаметром 16 мм;
• устанавливают опалубку и бетонируют банкет до отметки низа распределительных балок;
• после набора бетоном требуемой прочности (не менее 70% проектной) устраивают в стене «окна» и устанавливают в них опорные балки;
• монтируют распределительные балки и сваривают их с опорными балками;
• производят добетонирование банкета на высоту распределительных балок и заделку зазоров в «окнах»‘ для опорных балок.

Увеличение площади опирания фундаментов может осуществляться с помощью сборных железобетонных отливов и стальных тяжей (рис. 7).

Рис. 7. Увеличение площади опирания фундаментов с помощью железобетонных отливов: 1 — фундамент; 2 — стальной стяж; 3 — железобетонный отлив; 4 — домкрат; 5 — стена

Работы выполняются в следующей последовательности: отрывают с обеих сторон фундамента траншею по захваткам длиной 1,5…2,0 м; в теле фундамента сверлят сквозные отверстия; монтируют железобетонные отливы; устанавливают стальные тяжи; с помощью домкратов или клиньев выполняют разжатие отливов в их верхней части; укладывают бетонную смесь в зазор между существующим фундаментом и железобетонными отливами. В результате разжатия отливов они поворачиваются внизу во-круг своей нижней оси и дополнительно обжимают грунт основания. К недостаткам этого способа следует отнести значительный объем земляных работ и большие затраты ручного труда.

При уширении подошвы фундамента путем подводки монолитных или сборных железобетонных плит (рис. 8) из-под него в пределах захватки длиной 1,5…2 м удаляют грунт.
Железобетонные плиты монтируют на подготовленное выровненное основание. Зазор между поверхностью плит и подошвой фундамента зачеканивают жестким цементно-песчаным раствором марки 100.

 

Рис.8. Уширение подошвы фундамента:

а — подводка железобетонных плит; б — устройство монолитной железобетонной подушки;
1 — уплотненная грунтовая подготовка; 2 — железобетонные плиты; 3 — цемнтно-песчаный раствор; 4 — фундамент;
5 — стена; 6 — опалубка; 7 — арматурная сетка

Процесс устройства монолитной железобетонной подушки менее трудоемок. Для этого на подготовленное основание укладывают арматурные сетки, устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь. Уплотнение бетонной смеси выполняют вибрированием. Для обеспечения надежного контакта укладываемой бетонной смеси с фундаментом бетонирование производят на 100… 150 мм выше отметки его подошвы.

 

5) Методы усилений оснований и фундаментов.

Основными методами усиления фундаментов являются:

— укрепление кладки фундаментов;

— уширение подошвы фундамента;

— устройство промежуточных опор;

— устройство под зданием фундаментной плиты;

— заглубление фундаментов;

— применение свай.

Выбор метода зависит от типа существующего фундамента, степени физического износа, особенностей инженерно-геологического напластования, уровня подземных вод, конструктивной схемы здания, величины и характера действующих нагрузок.

1. Укрепление кладки фундаментов выполняется, если прочность материала фундамента недостаточна или имеются механические повреждения, трещины, расслоение. В этом случае его укрепляют путем инъекции цементного раствора, синтетических смол и т.п.

При необходимости проведения более капитальных мероприятий прибегают к укреплению фундаментов бетонными или железобетонными обоймами (рис. 13.4.1).

Рис. 13.4.1. Укрепление кладки фундамента: а — цементацией; б — обоймой; 1 — старая кладка фундамента; 2 — инъекторы; 3 — бетонная обойма; 4 — анкерующие стержни

Взятие фундамента в обойму приводит к некоторому увеличению подошвы фундамента. Для связи с фундаментом бетонную обойму анкеруют стержнями. Важной задачей при устройстве обойм является обеспечение прочного сцепления нового бетона со старым.

2. Уширение подошвы фундамента производится при недостаточной несущей способности грунтов основания. Это достигается путем устройства односторонних (при внецентренном приложении нагрузки) и двусторонних (при центральной нагрузке) банкет (рис. 13.4.2).

Рис. 13.4.2. Уширение ленточных фундаментов монолитными банкетами: а — одностороннее уширение; б, в — двустороннее уширение; 1 — упорный уголок; 2 — подкос; 3 — рабочая балка; 4 — щебеночная подготовка; 5 — анкер; 6 — распределительная балка; 7 — зачеканка литым бетоном

Банкеты и существующие фундаменты должны быть соединены жестко. Для этого их примыкание производится с помощью штраб либо специальных металлических или железобетонных разгружающих балок.

Недостающая площадь подошвы фундамента «Ад», которая должна быть добавлена в связи с повышением нагрузок при реконструкции, равна

А_д= (N_о-А_ф*Р)/Р = N_o/Р-А_ф, (13.4.1)

где N_o — вертикальная увеличенная нагрузка на фундамент, кН;

А_ф — площадь подошвы усиливаемого фундамента, м2;

Р — среднее давление по подошве усиливаемого фундамента, кН/м2.

3. Устройство под зданием фундаментной плиты является целесообразным при реконструкции зданий, возводимых на неравномерно сжимаемом основании, сложенном слабыми грунтами, а также при необходимости передачи больших дополнительных нагрузок, которые могут вызвать значительные неравномерные деформации. Подводка под здание фундаментной плиты позволяет снизить давление на грунты и является одним из самых эффективных способов увеличения площади фундамента.

Заглубление фундаментов рекомендуется выполнять при необходимости увеличения глубины подвала, переноса подошвы фундаментов на более прочные слои грунта основания и т.п. На рис. 13.4.3 показана последовательность заглубления ленточных фундаментов.

Рис. 13.4.3. Заглубление ленточных фундаментов: а — монтаж разгружающих балок; б — разборка старого фундамента; в — устройство нового фундамента; 1 — несущая стена; 2 — разгружающие балки; 3 — опоры; 4 — старый фундамент; 5 — новый фундамент

Новый фундамент после устройства его подошвы на более глубокой отметке должен быть включен в совместную работу с несущей стеной путем подклинивания или инъецирования песчано-цементного раствора под давлением.

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

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

5. Закрепление грунтов основания применяется для увеличения несущей способности оснований реконструируемых зданий. Способы закрепления грунтов основаны на нагнетании раствора, состоящего из одного или нескольких компонентов, способных при смешивании образовать гель в порах грунта, придавая ему прочность и водонепроницаемость.

Наиболее распространенными способами закрепления грунтов оснований являются инъекционные, не сопровождаемые динамическими воздействиями. Выбор конкретного способа закрепления зависит от конструктивных особенностей реконструируемого здания и предъявляемых к закрепленному грунту требований по прочности, деформируемости и долговечности, а также производится на основе технико-экономического анализа.

При реконструкции зданий цементацию применяют как для закрепления оснований и усиления контакта «подошва фундамента -грунт», так и для усиления частично разрушенной кладки. Кроме того, в крупнообломочных и песчаных грунтах цементацию применяют и для создания противофильтрационных завес, препятствующих выносу мелких частиц из основания фундаментов существующих зданий при откачках воды из котлована, расположенного рядом.

Наряду с закреплением грунтов основания цементацию часто применяют для заполнения пустот и каверн в закарстованных основаниях.

Силикатизация основания существующих фундаментов предназначена для повышения несущей способности мелких и пылеватых песков, плывунов, лессовидных и насыпных грунтов. В необходимых случаях силикатизация также может быть использована для создания противофильтрационных завес (рис. 13.4.6).

Рис. 13.4.6. Схема силикатизации основания под ленточным фундаментом: 1 — инъектор; 2 — фундамент; 3 — укрепленная зона.

способ уширения фундамента — патент РФ 2276709

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для увеличения несущей способности фундаментов при ремонте и реконструкции зданий. Способ уширения фундамента включает отрывку участками траншеи до глубины установки элементов уширения и их вдавливания под подушку фундамента. В качестве элементов уширения используют пары блоков в виде, имеющих ниши клиньев, которые последовательно вдавливают под подушку фундамента с помощью опущенного в траншею домкрата. Укладывают в нишу металлический стержень для скрепления в продольном направлении элементов уширения, прикрепляют к боковой поверхности фундамента арматурную сетку, опускают низ арматурной сетки в нишу, оштукатуривают ее и заполняют нишу цементным раствором. Технический результат состоит в упрощении процесса уширения фундамента и обеспечении проведения работ с наружных сторон здания. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2276709

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для увеличения несущей способности фундаментов при ремонте и реконструкции зданий.

Известны способы уширения подошвы для ленточного фундамента, включающие устройство железобетонной обоймы (см. Полищук А.И. Основы проектирования и устройство фундаментов реконструируемых зданий. Нортхемптон — Томск 2004, с.302 схема 1, устройство приливов из бетона, с.304 схема 2, устройство дополнительных подушечек из монолитного железобетона, с.306 схема 3 и т.д.).

Недостатками перечисленных схем являются необходимость работы с двух сторон фундамента, что в ряде случаев вызывает затруднение, и сложность обеспечения включения в работу участков уширения, опирающихся на неуплотненный грунт основания.

Известны способы уширения с созданием напряжения в основании «разгружающих» элементов за счет отжатия грунта (см. Полищук А.И. Основы проектирования и устройство фундаментов реконструируемых зданий. С.388, за счет установки мембранных распорных подушек с.392, установкой гидродомкратов с.398 и др.).

Известен способ усиления фундаментов, включающий отрывку участками траншеи до глубины установки элементов усиления, подведение под подушку фундаментов элементов усиления путем вдавливания (см. патент RU 2164982 C1, E 02 D 27/08, 10.04.2001), который принят в качестве наиболее близкого аналога к заявленному изобретению.

Техническим решением задачи является упрощение процесса уширения фундамента и обеспечение проведения работ с наружных сторон здания.

Поставленная задача достигается тем, что способ уширения фундамента включает отрывку участками траншеи до глубины установки элементов уширения, вдавливания под подошву фундамента пары блоков в виде имеющих нишу клиньев, которые последовательно вдавливают под подошву фундамента с помощью опущенного в траншею домкрата, укладывают в нишу металлический стержень для скрепления в продольном направлении элементов уширения, прикрепляют к боковой поверхности фундамента арматурную сетку, опускают низ арматурной сетки в нишу, оштукатуривают ее и заполняют нишу цементным раствором.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что за счет формы вдавливаемых отдельных блоков обеспечивается уплотнение грунта основания под частями уширения фундамента, а способ выполнения работ обеспечивает связь между элементами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано сечение стены после увеличения ширины фундамента. Для уширения фундамента 1 после вдавливания первого 2 и второго 3 блоков укладывают связывающий по длине блоки металлический элемент 4 в нишу 5, укрепляют боковую поверхность 1 арматурной сеткой 6, удерживаемой штырями 7, и оштукатуривают цементным раствором 8, заполняющим также нишу 5 в блоке 3. На фиг.2 показаны планы (вид сверху) блоков 2 и 3.

Осуществление способа уширения фундамента выполняется в следующей последовательности: с наружной стороны здания вдоль фундамента 1 отрывается участками по 1-1,5 м траншея 9 до глубины установки элементов уширения фундамента такой ширины, чтобы разместить блок уширения 2, домкрат 10 и упор 11. Откапывается штроба 12 под подошвой фундамента 1 для того, чтобы вдвинуть туда и ориентировать движение блока 2 при вдавливании его домкратом 10. После занятия блоком 2 проектного положения под него вдавливается блок 3, расклинивая и уплотняя грунт основания. Операции повторяются, переходя к соседнему участку фундамента. После того, как уширение будет проведено по всему контуру здания, в нишу 5 блока 3 укладывают связующий блоки металлический элемент 4. Очищенную боковую поверхность фундамента 1 укрепляют арматурной сеткой 6, прикрепляя ее штырями 7, и оштукатуривают цементным раствором, заполняя им нишу 5. Затем траншею выполняют грунтом с уплотнением и делают отмостку.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ уширения фундамента, включающий отрывку участками траншеи до глубины установки элементов уширения и их вдавливания под подушку фундамента, отличающийся тем, что в качестве элементов уширения используют пары блоков в виде имеющих ниши клиньев, которые последовательно вдавливают под подушку фундамента с помощью опущенного в траншею домкрата, укладывают в нишу металлический стержень для скрепления в продольном направлении элементов уширения, прикрепляют к боковой поверхности фундамента арматурную сетку, опускают низ арматурной сетки в нишу, оштукатуривают ее и заполняют нишу цементным раствором.

11. Усиление фундаментов зданий увеличением опорной площади

Усиление фундаментов путем увеличения опорной пло­щади (уширение) заключается в устройстве дополнительных элементов, которые скрепляются

с существующими конст­руктивами, увеличивая площадь подошвы.

Уширение ленточных фундаментов выполняется как с од­ной, так и с двух сторон; фундаментов стаканного типа — с двух сторон или по всему периметру.

Схема усиления фундаментов увеличением опорной площади: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетон; 3 — опалубка; 4 — существующая конструкция; 5 — шпунт

Работы по уширению столбчатых фундаментов проводят­ся следующим образом: отрывают грунт со всех сторон фун­дамента до отметки подошвы с учетом крутизны откосов грунта или с креплением стенок выемки; затем осуществля­ется очистка и насечка боковых граней фундаментов, уплот­нение прилегающего грунта, установка при необходимости арматуры, опалубки и бетонирование

При уширении ленточных фундаментов стены условно делят на захватки длиной 2—3 м. Отрывку грунта выполняют через одну захватку, чтобы не допустить выпирания осво­божденного от пригруза грунта основания. Промежуточные захватки отрывают после завершения работ и засыпки с уп­лотнением грунта ранее отрытых участков стен.

Как и при усилении фундаментов стаканного типа, поверх­ность старого фундамента очищают и промывают водой. За­тем пробивают отверстия для анкерных болтов и поперечных балок, устраивают различные борозды для опорных гребней. Анкерные болты и поперечные балки заделывают цементным раствором. После этого устанавливают опалубку, арматуру и бетонируют новые части фундаментов

Схема усиления фундаментов бетонными обоймами: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — бетонная обойма; 3 — штрабы в существующем фундаменте

Широко распространено усиление фундаментов железо­бетонными обоймами

Схема усиления фундаментов железобетонными обоймами: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — штрабы; 3 — железобетонная обойма; 4 — поперечная металлическая или железобетонная балка

12. Усиление фундаментов передачей нагрузок на нижележащие слои грунтов.

Этот способ усиления основывается на устройстве до­полнительных конструкций, которые передают нагрузки от усиливаемых фундаментов на нижележащие слои грунтов оснований.

Перераспределение нагрузок за пределы существующе­го фундамента достигается устройством выносных набивных свай

Схема усиления фундаментов выносом нагрузок за их пределы:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — набивные сваи; 3 — поперечные балки

Дополнительная установка металлических или железобе­тонных продольных балок позволяет увеличить расстояние между поперечными балками до 3 — 4 м и более (рис. 44). Этот способ оправдан при высоком уровне грунтовых вод. Од­нако следует учитывать вероятность осадки вновь сооружае­мых выносных частей, что, в свою очередь, может привести к деформациям фундаментов и других конструкций зданий.

Схема укрепления фундаментов выносными сваями с продольными балками:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — набивные сваи; 3 — поперечные балки; 4 — продольные балки

Для усиления ленточных фундаментов выносные сваи могут устанавливаться как с одной стороны, так и с двух сто­рон

Схема расположения выносных свай при усилении ленточ­ных фундаментов: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи

При усилении столбчатых фундаментов сваи могут рас­полагаться по периметру за пределами фундаментов или с двух противоположных сторон (рис. 6.9.).

Схема расположения выносных свай при усилении столб­чатых фундаментов:

а — расположение свай с двух сторон; б — тоже по периметру; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи

Длина свай устанавливается в зависимости от характери­стик грунтов и предполагаемых нагрузок на фундаменты. Технологическая последовательность работ по устрой­ству выносных свай такова. Вначале в местах устройства свай разрабатывают грунт до отметки низа ростверка или поперечных балок. После этого с помощью бурильной ма­шины устраивают шурфы требуемого диаметра и глубины

Схема производства работ по устройству выносных свай:

1 — выемка; 2 — буровая штанга; 3 — буровая установка; 4 — усили­ваемый фундамент; 5 — шурф

Далее устанавливают выносные сваи. С внут­ренней стороны фундамента разбирается пол, тоже бурятся шурфы и бетонируются, затем выполняется весь комплекс работ по опиранию усиливаемого фундамента на вновь уст­роенные конструкции. В условиях особой стесненности, когда нет возможности выполнять большие объемы земляных работ и работ по уст­ройству набивных свай, предпочтение отдается варианту с передачей нагрузок от фундаментов на лежащие ниже слои грунтов через вдавливаемые сваи.

Усиление фундамента и основания под ним

Усиление фундамента предусмотрено для продления срока службы конструкции и придания эстетичного внешнего вида сооружению.

Причиной дефектов фундамента может стать движение и пучение грунта.

Как усилить старый прохудившийся фундамент, как заделать трещины и щели в фундаменте и стенах, каким способом усилить грунт под фундаментом — читайте в этой статье.

Техническое обследование зданий

Техническое обследование зданий необходимо для выявления причин появления дефектов (трещин, щелей) и проходит в нескольких этапов:

1. Сбор информации (время строительства, сроки эксплуатации), определение общего состояния строительных конструкций (планировка, коммуникационное оснащение), изучение микроклимата, влажность почвы, угол постройки и прочее.
2. Замерочные работы: замер трещин и надколов; состояние несущей конструкции, характеристики материала; характер осадки фундамента, грунтов.
3. Расчеты с учетом типа разрушений, отклонений от размеров, коррозии, предусмотренных сроков службы материала, нормативных нагрузок, температуры, осадки почвы и т. д.

После выявления дефектов и причин их появления подбирается индивидуальный способ усиления с учетом типа фундамента и вида дефектов.
Усиливают как сам фундамент, так и грунт под ним. Усиление грунта повышает его несущую способность и не дает проседать.

Способы усиления грунтов под фундаментом

Грунт наполняют инъекциями, образующими монолитную массу. Прочность на сжатие возрастает, водопроницаемость уменьшается.

Цементация

В глинистую почву вводят трубы шириной 20-70 мм, внизу которых рассверлены отверстия по 6 мм. Закачивают бетон под давлением 7 атм, повышая его до 9 атм.

Важно. Объем смеси зависит от пористости почвы (0,5 от общего объема).

Силикатизация

Нагнетание химреагентов (силиката натрия концентрацией 50% или хлористого кальция с удельной массой 1,26-1,28 т/м³) в подвижные грунты.

Битумизация

Заполнение трещин непучинистых грунтов (песок, скальные породы) горячим битумом через инъекторы, находящиеся в вырытых скважинах.

Смолизация

Проводится углублением внутрь фундамента смеси смолы и соляной кислоты. Образующийся гель соединяет собой песочную массу.

Углубленное крепление оснований

Вертикальная установка свай с подъемом по мере наполнения котлованов для опор — уплотнение осуществляется путем увеличения объема монолитных свай.

Термальная обработка оснований

Вырытые вертикально глинистые скважины обжигают нихромными электронагревателями.

Способы укрепления оснований

Способы укрепления конструкций зависят от характера разрушений и причин, состава материала.

Инъецирование

Выполняется жидким стеклом (силикатизация) или бетонной смесью (цементирование).

Подготовка основания:

• вскрытие конструкции;
• организация скважин;
• размещение инъекторов, связывание их с соответствующей установкой.

Скважины пробивают на расстоянии 0,8-1 м. Окружность отверстия должна быть на 2 мм больше инъектора, он фиксируется на бетонной основе.

Внимание! При цементации давление нагнетания раствора — 1 МПа. Объем раствора составляет 1/3 долю от объема поврежденного фундамента.

Расширение бетонной обоймой

Конструкции здания укрепляют бетонными обоймами (с добавлением гравия) захватками длиной 2-2,5 м с вырыванием траншей с обеих сторон фундамента. Толщина обоймы — 15 см. Усиление обоймой проводят через 7 дней после предыдущего ремонта. Расстояние между участками 2-2,5 м.

Стены крепятся к обоймам с помощью армированной проволоки (8-10 мм). Она проводится через отверстия, образованные через 1-1,5 м со сдвигом в сторону. Соединяют их стержнями окружностью 2 см, создавая единую систему.

Фундамент электроразрядный

К выступающим из стен фундамента металлическим стержням фиксируют арматуру бетонной обоймы. Ее расширяют к низу, образуя подушку под фундамент. Ставят арматуру и бревна для опалубки. Заливают бетон.

Скважина с бетоном подвергается высокому электроразряду. Образуется электрогидравлический удар, при котором создается тело сваи или корня анкера; бетонируется и засыпается грунтом.

Уширение подошвы

При подаче сборных бетонных подушек выкапывается траншея для их погружения. После заливается цементной смесью с щебнем 1: 3.

Подводка и углубление

Монтаж начинается с максимально поврежденных зон здания. Обработка происходит через один участок (размер 1, 5м). Кирпичную кладку проводят на цементном растворе, которым потом замазываются щели.

Монтаж фундамента сваями

Составные сборные сваи «Мега» предполагают необходимость рытья траншеи под основанием. Сваи устанавливаются вдавливанием. Распределительную систему обеспечивает монолитный ростверк (плита или балка).

Замена фундаментов

Через стены фундамента проводят швеллеры. Стыки рельсов сваривают пластинами. Поперек конструкции устанавливают болты окружностью 25 мм. После замены фундамента остается зазор 20 мм, зачеканивают раствором на расширяющемся цементе.

Если внимательно соблюдать все инструкции, можно успешно укрепить старый фундамент дома и основание под ним, тем самым значительно продлить срок службы сооружения.