Основные технологии усиления фундамента зданий

Кроме того, существует вероятность разрушения или деформации несущих колонн и кирпичной кладки основы. Также фундаменты часто теряют свою прочность через резкие перепады температур внешней среды и почвы, а поэтому, со временем, бетон разрушается, металл столбчатого или ленточного фундамента коррозирует. Чтобы сохранить структуру металла и бетона, нужно проводить специальное усиление фундамента, которое для каждого конкретного основания имеет свою технологию и специфику выполнения.

Понятно, что любой фундамент со временем будет разрушаться, главное – это не допустить того пограничного момента, когда основание будет уничтожено полностью или станет непригодным для эксплуатации. Можно, конечно, увеличить срок службы основания, но стоит такая технология дорого и далеко не каждая компания может грамотно ее реализовать. О том, как сделать укрепление фундамента правильно и защитить его от разрушения, и поговорим в статье.

Когда появляется срочная необходимость усиления фундамента

• Есть видимые результаты коррозии из-за влияния грунтовых и поверхностных вод;
• Деформируются колонны, изменяется их расположение, ориентация, создается неравномерный наклон плиты;
• Деформируются бетонные колонны, в них появляются трещины;
• Изменяется угол наклона здания, появляются трещины в несущих стенах и перекрытиях;
• Началось разрушение деревянного ростверка за счет воздействия влаги, насекомых;
• Появились наклоны здания в любую сторону, которые не связаны с естественными подвижками почвы (геодезисты такую проблему сразу обнаружат);
• Обнаружено ориентирное смещение колонн, а ленточные обоймы смещены по горизонтали;
• Есть разрывы на внешней части бетонной кладки или существующие опоры имеют видимые дефекты.

Существует много проблем, связанных с деформацией и разрушением оснований, когда усиление нужно выполнить в максимально сжатые сроки. В противном случае ситуация может привести к разрушению здания.

Основные факторы износа фундаментов

• Природные. Сезонные подвижки почвы, промерзание через граничные температуры, воздействие сильнокислых или сильнощелочных грунтовых вод;
• Техногенные. Неравномерная нагрузка на фундамент, загрязнение почвы, воды и воздуха, изменение структуры грунта. Также стоит отметить, что строительство здания в техногенной зоне также негативно воздействует на основание, способствует быстрому его разрушению через воздействие физических, химических и биохимических процессов.

Как правило, в каждой местности существуют свои причины просадки оснований, которые могут привести к медленному разрушению зданий.

Сначала нужно опередить причину разрушения, а уже использовать технологию восстановления или усиления фундамента, в противном случае все усилия и вложенные деньги будут израсходованы впустую.

Ситуации, при которых стоит выполнить усиление

Усиление фундаментов необходимо в следующих случаях:

• При деформации почвы со сдвигом. В таких случаях производится усиление с целью нейтрализовать природное движение почвы и воздействие грунтовых вод. Часто такая ситуация возникает при реставрации памятников архитектуры, которые установлены на старых почвах, уже подмытых водой, или карстовых отложениях;
• При возведении дополнительных надстроек и мансардных этажей, которые не предусмотрены проектом застройки;
• При увеличении несущей бетонной рубашки за счет углубления подвала;
• Если на соседних участках начинается мощное механизированное строительство.

Перед началом работ нужно подробно изучить состояния основания, чтобы определиться с ключевыми проблемами и способами их устранения. Если нужно узнать, в каком состоянии фундамент, делаются глубокие проколы, вплоть до подошвы основания.

Потом, на основе полученных данных, выполняются реставрационные чертежи, берутся образцы почвы, бетонной рубашки основания и гидроизоляции подземной части, чтобы определиться с причинами возникшей деформации. Также рекомендуется брать образцы подошвы, но выполнять такие процедуры своими руками без специального оборудования и буровой установки не рекомендуется.

Как рассчитать усиление основания

Сначала стоит определиться, по какой причине произошла деформация основания. Причин существует множество, но их все нужно учитывать. Соответственно, сначала делается сбор нагрузок, которые передаются от наземной до подземной части конструкции. Конечно, хорошо бы было иметь на руках строительные чертежи фундамента, но для старых зданий найти такую документацию практически нереально.

Сбор нагрузок делается с помощью обмеров самого основания, потом проводится расчет допустимых нагрузок со стороны конструкции самого здания.

Если нужно укреплять фундаменты старых зданий, тогда геодезические изыскания прошлых лет во внимание не принимаются через истечение срока давности.

Но лабораторные исследования состояния фундамента могут дать более полную информацию, ведь тогда проводится не только структурный, но и молекулярный анализ состава фундамента. Но, снова-таки, провести такие анализы своими руками практически не возможно.

Почему возникает деформация фундамента?

1. Низкое качество строительных материалов;
2. Древесина ростверков разложилась, образовались минеральные кислоты, которые разрушили цемент;
3. Нет кладочного раствора или он использовался в минимальных количествах;
4. Появились трещины в основании;
5. Неравномерное расположение бетонных блоков, особенно в железобетонном фундаменте со сборными конструкциями.

Укрепление фундамента частного дома

• Защита от выветривания. Такая защита делается на промышленных и административных зданиях, когда возникает выветривание строительных материалов из состава основания. Выветривание возникает в кирпичных и бутовых кладках ленточного или колонного колонного типа, т.к. они отличаются низкой прочностью и водостойкостью. Сначала проводится выравнивание внешней поверхности основания по металлической сетке, затем цементным раствором тщательно затягиваются проблемные зоны. В случае, когда фундамент обветрен по всей площади, штукатурится вся поверхность, дополнительно используются гидроизоляционные материалы и полистирол для дополнительной теплоизоляции поверхности.
• Деформация подошвы основания. Возникает через воздействие грунтовых агрессивных вод, а поэтому без цементирования тут не обойтись. Визуальный результат воздействия грунтовых вод можно увидеть, раскопав фундамент. Для цементирования делается прочный несущий ростверк, желательно из стали или дуба. Затем создаются несколько основных скважин, в которые заливается бетон. Если подавать бетон под давлением, тогда он выдавливает легкие фракции из бетонного основания и замещает их. Через несколько дней новый бетон застывает и кристаллизируется вместе со старым бетоном.
• Усиление железобетонных столбов. Железобетонные столбы могут деформироваться через неправильную технологию монтажа и заливки. Ведь столбы внутри залиты бетоном и защищены армированием. Но армирование столбов приходится выполнять только извне, т.к. несущие конструкции залиты бетоном. Поэтому для усиления железобетонных фундаментов делается внешнее армирование по столбам на высоте минимум 20 см от уровня почвы, все секции прутов соединяются между собой. Также можно соединить пруты столбов под полом здания, если конструкция штыревая.
• Поставить дополнительные сваи, за счет них поднять и закрепить бетонное основание. Выполнить такую работу несложно, но тут нужно использовать подробные геодезические и строительные расчеты, ведь сваи делаются с бетона и имеют большую массу. Существует целая технология монтажа свай. На данный момент она считается самой прогрессивной и оптимальной для усиления практически всех типов фундаментов.

Монтаж свай

Это прогрессивный и надежный способ укрепления любого типа фундамента. Он основан на технологии устранения воздействия почвы непосредственно на само основание и перенос всей массы на вмонтированные сваи. Если во время анализа почвы обнаружен достаточно плотный грунт, тогда установка свай считается оптимальной.

Не стоит думать, что бетонные сваи – это обычные сваи с наполнением. Они отличаются структурой, наполнением, тут используется специальная буровая установка и буроинъекционные сваи. Особенность технологии в том, что можно усилить фундамент частного дома даже в труднодоступных местах, причем качество работ от этого не пострадает.

Буронабивные сваи – особенности использования

Ключевой недостаток технологии – это ограничение места монтажа конструкции. При установке буронабивных свай используются поперечные балки большой длины, которые подаются под конкретным углом под фундамент. Этот угол рассчитывается геодезистами.

Бурение отверстий сопровождается сотрясением почвы, а потому выполнять это самостоятельно запрещено, ведь в таких случаях возможен выброс рыхлой почвы. А это – дополнительная усадка грунта, которую нельзя допускать.

Вертикальные буровые скважины более практичны, но стоят существенно дороже. Они устанавливаются вдоль основания, соединяются специальной железобетонной балкой и дополнительно армируются. При монтаже сразу нескольких таких свай, рекомендуется использовать попарно армирование с целью обеспечить более прочную конструкцию, особенно при воздействии мягких почв. Такую технологию нельзя использовать для усиления несущих колонн.

Такая технология пользуется популярностью, но далеко не всегда себя оправдывает. Ведь ее запрещено использовать в старых городах, где есть старинные здания, архитектурные комплексы и прочие сооружения культурного наследия.

Повреждение фасадов и фундаментов из-за вибрации и смещения за счет буровых столбов приведет к их деформации и разрушению. Поэтому, буронабивные сваи больше практикуют в промышленных зонах, а также в городах молодой постройки с железобетонными фундаментами свайной или монолитной конструкции, но не кирпичной или каменной.

Как укрепить фундамент с помощью вдавливаемых свай

Такой вариант усиления несущих конструкций зданий более практичен в условиях плотной застройки старыми зданиями. Они устанавливаются ближе к стене и непосредственно около фундамента. Технология установки вдавливаемых свай:

• Усиление основания и несущих стен бетонными трубам, деревянной опалубкой или лесами.
• Установка металлических труб, которые пневматическим домкратом вдавливаются в грунт и свариваются между собой;
• Засыпка грунта в месте установки свай.

Для соединения опор любого типа с фундаментом нужно использовать различные металлоконструкции, которые привариваются к арматуре фундамента или соединяются с бетоном анкерами. Для таких целей отлично подходят специальные железобетонные обоймы. Длину свай подбирают строго под тип почвы, причем конец конструкции должен упереться в плотный шар почвы.

Диаметр свай рассчитывается под каждое здание индивидуально и зависит от типа и толщины несущего основания. Но, прежде чем укрепить фундамент по такой технологии, стоит сначала провести подробное исследование почвы, ведь, из-за чрезмерной вибрации, возможна деформация колонн, опор и кладок оснований соседних зданий.

Инъекционное закрепление фундамента под кладку и колонны

Тут используются буроинъекционные сваи, которые отличаются от пневматических опор конструкцией и способом подачи раствора. Усиление фундамента делается следующим образом: в такие опоры под давлением закачивается бетонный раствор, который затем создает так называемую монолитную подушку под фундаментом самой кладки.

Такое решение считается оптимальным при деформации кирпичных и бутовых кладок, т.к. создается равномерная бетонная плоскость, способная выдержать огромные нагрузки.

При закачке бетона грунт уплотняется, создается монолитная плита, бурение производится различными методами, подвижек почвы практически не ощущается, поэтому метод иногда помогает спасти памятки архитектуры, где сама кладка – это произведение архитектурного искусства. Но такой метод стоит больших капиталовложений, ведь используется сложная буровая техника, проводятся подробные геодезические исследования и расчеты, а также подключаются архитекторы и специалисты с бурения.

Сделать монолитную плиту самостоятельно практически невозможно с технической точки зрения. Также стоит использовать метод для усиления единичных опор, ведь тогда нормализируется распределение массы конструкции, а бетонная кладка будет выдерживать дополнительные нагрузки.

Как укреплять фундамент, стоит решать только специалистам, а не владельцу дома. Но способы усиления будут одними и теми же, будь это ленточное основание или столбчатое с колоннами.

Категорически запрещается разрушать существующую кладку, т.к. даже после усиления конструкция в таком случае будет ненадежной.