Брак фундамента здания. Что делать? (часть №1)

Здравствуйте уважаемые читатели!

     Сегодня речь пойдет о фундаментах (зданий, домов и т.д.). К сожалению, имеет место ситуация, когда в существующем здании происходят очень неприятные для собственника процессы, связанные в большинстве случаев, с плохим качеством смонтированного фундамента. Последствия могут быть весьма печальные, начиная от перекоса различных конструкций здания, заканчивая его частичным или полным обрушением. В этой и дальнейших публикациях мы постараемся изложить основные способы решения данной проблемы.

     Во время эксплуатации любого строения, неизбежно возникают дефекты в несущей конструкции. Дефекты фундамента возникают как по естественным причинам, так и из-за нарушений технологий закладки. Для устранения нарушений, существуют процедуры усиления фундамента.

 

 

Основные причины разрушения фундаментов (рис. 1)

(Действующие на фундамент силы: а — тяжести, б — сопротивления грунта, в — морозного пучения): 1 – Проседание грунта; 2 – Выталкивание фундамента; 3 – Морозное пучение; 4. Опрокидывание фундамента.

 

 

 

 

 

Основные причины возникновения брака фундаментов:

  1. Эксплуатация зданий без своевременного усиления конструкции
  2. Ошибки проектирования.
  3. Нарушение технологии закладки основания строения.

Основные способы усиления существующих фундаментов зданий:

  1. Инъекционное (буроинъекционные сваи).
  2. Увеличение площади опирания существующего фундамента.
  3. Повышение плотности грунта при помощи химических реагентов.


Сегодня мы рассмотрим первый способ – инъекционное усиление фундамента. Данный способ является одним из самых современных.  При производстве работ этим методом, пробивают скважины под углом 45° с различных сторон. Диаметр скважин от 16 до 30см. В зависимости от свойств грунта индивидуально подбирается глубина скважин. Для надежного укрепления следует бурить до залегания твердых пластов. Готовые скважины заполняют цементным раствором. В дальнейшем скважины опрессовывают: в раствор помещают буроинъекционные сваи из арматуры, в которые заливают раствор под давлением от 1 до 3 МПа. Вследствие опрессовки, грунт уплотняется, исчезают ослабленные участки, поры и пустоты заполняются раствором, а размер сваи увеличивается на 10%. Затвердевший раствор углубляет фундамент и повышает несущую способность конструкции (рис. 2,3).

При этом методе выполняются две задачи:

  • Укрепляется грунт под строением.
  • Усиливается фундамент железобетонными сваями.

 

Преимущества метода:

  • Усиливает не только фундамент, но и перекрытия, несущие стены и своды.
  • Равномерно распределяется или регулируется нагрузка на грунт.
  • Применяется для любых сооружений и зданий.
  • Использование в условиях плотной застройки не наносит вред для стоящих рядом зданий.
  • Повышение гидроизоляции.

Недостатки метода:

  • Использование специфического оборудования, а так же с особым вниманием и тщательностью проводить расчет монтажных работ. Данное обстоятельство ведет к увеличению стоимости усиления фундамента.
  • Не до конца исследована работа буроинъекционных свай в слабых грунтах (учитывая их малый диаметр).
  • Невозможность применения бетона тяжелых фракций для монтажа сваи (только цементный раствор).

 

Было проведено множество исследований, накоплен огромный практический опыт применения буроинъекционных свай. Выработаны рекомендации для планирования и выполнения работ, учитывающие специфичность метода. Во избежание ошибок и для упрощения работ необходимо помнить следующее:

  • Угол наклона свай мало влияет на надежность конструкции и величину осадки.
  • Необходимо надежное закрепление свай в фундаменте. Следует усиливать цементными инъекциями старые конструкции из отдельных или бутовых камней. При низкой прочности существующего фундамента здания или заделке в основу на глубину менее пяти диаметров, необходимо провести дополнительные работы по усилению конструкции существующего фундамента.
  • Расчетные данные показывают, что внутренние усилия существенно возрастают при увеличении угла наклона сваи. Имеют значение и свойства грунта под фундаментом. В сложных условиях следует использовать инертный материал в связке с цементным раствором, например песок.
  • Параллельно с применением каркасов из арматуры, рекомендуется вносить в проект равнопрочные стыки. Используйте армирование различного профиля и сечения: металлические трубы, квадратный профиль.
  • Длина сваи рассчитывается до глубины залегания твердых пластов грунта. На диаметр влияет материал и состояние фундамента.
  • При наличии грунтовых вод, используйте буронабивные сваи. Установите трубы в просверленные в фундаменте отверстия в качестве опалубки. В противном случае, бетон не схватится при контакте с водным слоем.

 

Цементный раствор для инъектирования рекомендуется готовить самостоятельно,  учитывая условия применения и свойства грунта. Так проще добиться оптимального состава используя нужную фракцию щебня и регулируя густоту состава. Так вы повысите надежность конструкции, избежав образования пустот.

Данный метод был создан для сохранения исторических зданий и архитектурных памятников. То есть, его используют тогда, когда нет возможности применить традиционные технологии, которые мы опишем позднее.

 

Спасибо за внимание!