Как усилить монолитный фундамент

Как усилить монолитный фундамент

Плитный фундамент — монолитная железобетонная плита, располагающаяся под всей площадью фундамента дома. Это довольно затратный тип фундамента за счет больших расходов на строительные материалы (бетона и металла). Его использование целесообразно при строительстве небольших домов, в которых плита фундамента выступает в качестве основания пола.

Плитный фундамент можно использовать в строительстве домов на всех видах грунтов и при любой глубине залегания грунтовых вод. Это хороший вариант и в случае, если строительство ведется на неравномерно и сильно сжимаемых либо пучинистых грунтах, а также песчаных подушках, устроенных на месте вырезанных слабых грунтов.

Благодаря прочной конструкции — монолитной плите, которая выполняется под всей площадью здания, — такой фундамент не боится никаких смещений грунтов. На нем можно строить кирпичный, бревенчатый или каркасный дом в один или несколько этажей. Постройка фундамента начинается с котлована, который сначала отрывают, а затем утрамбовывают его дно и на нем устраивают подушку из песка и слоя гравия. Сверху укладывается гидроизоляционный материал, а поверх наливается тонкий слой бетона. Затем укладывается арматура, и котлован заливают бетоном. В результате получается монолитная плита, которая в дальнейшем может стать полом цокольного этажа.

1. Усиление фундаментов жилого дома

Укрепление и ремонт фундаментов проводятся обычно в летнее время. Сначала фундамент тщательно изучают, выясняются причины и размеры повреждений. При появлении косвенных признаков — трещин в стенах, искривления рядов кладки или горизонтальных стыков, отрывов наружных стен от внутренних, мокрых пятен на поверхностях стен подвала или цоколе, — указывающих на возможные повреждения фундаментов или оснований, необходимо тщательно осмотреть дом. О необходимости укрепления ленточного фундамента скажут трещины на стенах дома.

Особенно надо обратить внимание на трещины, которые расширяются книзу: это сигнал тревоги от фундамента дома. При появлении признаков неравномерной осадки следует установить маяки из гипса или полосок бумаги с рисками отметками на трещинах и понаблюдать в течение месяца. Если трещины будут увеличиваться, значит осадка продолжается. Производить ремонтные работы можно лишь после стабилизации осадки фундамента. Если на маяках в течение двух-трех недель не появятся трещины, значит деформация дома прекратилась и фундамент можно ремонтировать.

При небольших трещинах можно ограничиться лишь их заделкой цементным раствором состава 1:4 (цемент:песок). При незначительных деформациях напротив участка проседания отрывают яму до подошвы фундамента, подкапывают грунт под подошвой и, если он окажется твердым, просто заливают образовавшуюся полость бетоном. Если грунт под фундаментом окажется рыхлым или с признаками грунтовых вод, то необходимо еще углубить яму, вставить под подошву трубу диаметром 30–40 мм и заливать жидкий цементно-песчаный раствор.

Раствор начнет постепенно впитываться в грунт. Заливку прекращают, если раствор не убывает в течение 1–2 часов. Затем трубу заглубляют в другом месте на расстоянии 0,5 м и повторяют заливку. Процесс повторяют в нескольких местах, чтобы укрепить цементом максимально большую площадь. После этого необходимо выполнить работы по отводу грунтовых вод с участка и снова установить наблюдение за просадкой фундамента. Если просадка остановилась, то восстанавливают отмостку. Если выполненные работы не дали положительного результата, придется углублять или заменять фундамент.

Если же маяки, выставленные при первичном обследовании фундамента, показали, что деформации не прекратились, до начала ремонта устанавливают причины просадки фундамента, а затем усиливают его проблемные участки. Для этого фундамент отрывают с двух сторон, предварительно раскрепив проемы стойками, а стены подкосами. Далее под фундаментом отрывают траншею длиной до 1,0 м и подводят дополнительную кладку на высоту 350–500 мм. Для кладки используют плотный камень и раствор М100. Можно этот участок и забетонировать. На смежных участках работы ведут не раньше чем через 3–5 суток, т. е. после схватывания раствора. Особо тщательно следят за расклиниванием существующей и новой кладки.

На основе этих наблюдений выбирают технологию укрепления фундамента. При усилении фундамента важно максимально включить в совместную работу существующий фундамент и элементы усиления. Обычно усиление фундамента осуществляется увеличением подошвы фундамента или устройством свай различного типа.

2. Подошвы фундамента: методы укрепления

Увеличение размеров подошвы фундамента необходимо:

Для увеличения подошвы фундамента обычно используют железобетонные «рубашки», частичную или полную подводку новых опорных плит и наращивание. Железобетонная рубашка представляет собой монолитную оболочку, которая обжимает фундамент со всех сторон. Главное здесь — достичь совместной работы основного фундамента с усиливающей конструкцией. Достигается это обычно стыковкой на сварке арматуры оболочки и предварительно обнаженной арматуры существующего фундамента.

Арматуру усиливающей конструкции устанавливают вдоль граней ленточного фундамента. Укрепление бетонными обоймами целесообразно производить для домов в 2–3 этажа и зданиях без подвала с фундаментами из бутовой кладки, когда между камнями образовались большие щели, заполненные грунтом или рыхлым раствором. При этом фундамент не испытывает значительных напряжений.

Перед началом работ швы очищают от грунта и рыхлого раствора и продувают сжатым воздухом. В бетонных обоймах используют бетон класса В15 хорошей подвижности на мелком щебне. Уплотнение бетонной смеси производят вибратором или простым шты кованием. Укрепление фундамента допускается производить отдельными участками длиной 1,5–2 м, что исключает нарушение устойчивости слабой кладки фундаментов. Работы выполняют одновременно на 2–3 захватках с расстояниями между ними 3–4 м.

Наращивание увеличение подошвы фундамента этим способом выполняется с одной, двух либо трех сторон. В этом случае также важна качественная стыковка арматуры усиливающей конструкции с оголенной арматурой фундамента.

Наращивание можно выполнять и подводкой новых частей фундамента. Устройство нового фундамента под старым нужно выполнять с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента по небольшим участкам. Подводка может быть сплошная или частичная, главное — обеспечить ее плотное прилегание к подошве фундамента. Можно делать наращивание с помощью металлических или железобетонных балок, которые пропускаются через отверстия в фундаменте. С помощью домкратов опорные плиты предварительно обжимаются, разрушенные участки фундамента перекладывают или заделывают трещины цементным раствором. Не допускается делать перерыв между отрывкой траншеи и усилением фундамента.

Крепление проемов и стен можно снимать только после засыпки и уплотнения грунта в пазухах траншей. Необходимость усиления фундаментов возникает при достройке дома или появлении деформаций здания. Новый фундамент пристройки закладывают на одном уровне со старым. Траншею под него отрывают вдоль существующего не полностью, а частями, утрамбовывают ее дно, выкладывают слой щебня и сразу бетонируют. Если же выкапывать траншею сразу по всей длине, грунт под старым фундаментом обнажится и может выдавиться. В любом случае необходимо укреплять углы старой постройки наклонными подпорками.

Между новым и старым фундаментами закладывают толь или рубероид. Если необходимо изменить глубину заложения фундамента, устраивают уступы высотой не более 0,5 м. Первый уступ выполняют на расстоянии не менее 1,0 м от существующего фундамента. При дополнительном углублении подвала стены здания укрепляют внешними и внутренними подпорками. Затем вдоль фундамента выкапывают траншею на глубину существующего фундамента, но не по всей его длине, а участками по 0,8–1,0 м. Основание под новый фундамент выравнивают и вычищают. Фундамент лучше устраивать из двух слоев бетона. Сначала укладывают более пластичный слой, а затем жесткий. Бетон плотно утрамбовывают, чтобы не осталось зазора между старым и новым фундаментом и чтобы минимизировать его осадку.

Основания, фундаменты и стены подвалов необходимо защищать от влияния грунтовых и поверхностных вод. Для этого сначала проверяют правильность планировки дворового участка. Если есть местные препятствия, затрудняющие сток поверхностных вод, нужно выполнить планировочные работы, придав дворовому участку уклон. Одновременно с исправлением дефектов кладки фундамента нужно произвести ремонт его гидроизоляции, чтобы устранить агрессивное воздействие влаги и предотвратить проникновение ее в конструкции и подвальное помещение.

С этой же целью необходимо содержать в исправном состоянии отмостки вокруг здания. В большинстве случаев причиной появления сырости в доме является низкое качество горизонтальной гидроизоляции между фундаментом и стенами. Чтобы устранить этот дефект, необходимо выполнить дополнительную гидроизоляцию. Наиболее распространены три ее типа: обмазочная, оклеечная и жесткая.

3. Обмазочная изоляция фундамента: битум, мастика

Работы по устройству гидроизоляции выполняются при температуре выше +10 °С. Перегревать битум не следует, т. к. это снижает его качество. Кроме того, слишком горячий битум на вертикальных поверхностях не успевает загустеть и вместе с рубероидом сползает вниз. Если влага уже проникла в строительные конструкции, от нее необходимо избавиться. Для этого существует несколько эффективных способов.

Когда уровень пола несколько ниже уровня земли, влажность можно уменьшить, удалив грунт от неизолированной стены. Работу эту нужно производить летом, чтобы очищенная кладка быстрей высохла. После этого ее покрывают новой штукатуркой. У домов, стоящих на склоне, подземная кладка часто увлажняется от стекающих поверхностных вод. В этом случае влажность понижают устройством дренажа, по которому вода отводится от дома.

Если деформация фундаментов вызвала соответствующие деформации стен и перекрытий, работы должны выполняться в следующем порядке:

При разрушении ленточного фундамента ремонт следует выполнять участками по периметру. Предварительно выполняют разгрузку фундаментов. Для замены пришедших в негодность подводят новые фундаменты. До начала производства работ периметр в плане разбивают на участки длиной 1–1,5 м и в соответствии с этой разбивкой работы выполняют поэтапно. Для этого с обеих сторон фундамента сначала отрывают шурфы и приступают к разборке нижней части. Шурфы укрепляют досками и распорками из бревен для предупреждения выпадения из старых фундаментов отдельных его частей. Возможно также крепление временными перемычками из досок.

Непосредственно перед бетонированием основание фундамента должно быть расчищено от разжиженного и осыпавшегося грунта.

4. Технологии усиления фундамента

Рис. 3.5. Традиционные технологии усиления фундаментов: а — прикладкой в перевязку; б, г — бетонными обоймами; в — железобетонными обоймами; 1 — стена; 2 — новая кладка в перевязку со старой; 3 — старая бутовая кладка; 4 — металлические штыри; 5 — бетонная обойма; 6 — железобетонная обойма; 7 — щебеночная подготовка; 8 — бетонные банкеты; 9 — стальная балка; 10 — распределительная стальная балка; 11 — зачеканка литым бетоном класса не ниже В15

При поверхностном размягчении или разжижении грунта основания атмосферными или грунтовыми водами их следует отвести и удалить, а грунт уплотнить втрамбовыванием гравия, щебня или крупнозернистого песка. Уплотнять необходимо слоями по 50–80 мм в зависимости от применяемого материала. В подготовленный шурф укладывают бетон. Новый фундамент не доводят до старого на 0,2–0,3 м по высоте.

После набора новым фундаментом 75% прочности (летом 6–8 дней) промежуток между новым и существующим участками по высоте заполняют бетоном. По краям участка ремонтируемого фундамента необходимо оставлять выпуски арматуры для скрепления со следующим участком. По окончании работ на первом участке следует отступить 2–3 м и отремонтировать следующий 1–1,5 м участок, и так по всему периметру, а затем отремонтировать пропущенные участки.

В зависимости от конструктивных особенностей здания возможно одно или двустороннее усиление. Одностороннее усиление обычно устраивают в зданиях без подвала.

На рис. 3.5–3.8 приведены некоторые способы усиления фундаментов.

Рис. 3.6. Устройство железобетонной обоймы для ленточного бутового или кирпичного фундамента: 1 — усиливаемый бутовый фундамент; 2 — усиливаемая кирпичная стена; 3 — железобетонная обойма; 4 — анкеры; 5 — надподвальное перекрытие; 6 — отметка пола подвала; 7 — зона обжатого грунта основания

Рис. 3.7. Уширение подошвы ленточного бутового фундамента (устройство приливов из бетона): 1 — усиливаемый фундамент; 2 — кирпичная стена; 3 — приливы из бетона; 4 — металлические балки, устанавливаемые в пробитые отверстия; 5 — металлические штыри из арматурной стали; 6 — металлические балки, закрепляемые на сварке к поперечным балкам; 7 — зоны уплотненного грунта

Рис. 3.8. Устройство одностороннего бетонного банкета: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — монолитный бетонный банкет; 3 — несущая балка; 4 — подкос; 5 — анкер; 6 — упорный уголок; 7 — распределительная балка; 8 — кирпичная стена; 9 — зона уплотненного грунта

Источник

Усиление фундаментов

В ходе эксплуатации зданий нередко возникает необходимость усиления старых фундаментов, потерявших значительную часть несущей способности, а также при реконструкции зданий, когда проектная нагрузка на фундамент увеличивается.

Усиление фундамента существующего дома

Среди причин, приводящих к необходимости усиления оснований и реконструкции фундаментов, основными являются:

периодические колебания уровня грунтовых вод;

износ фундаментов старых построек под воздействием промораживания, перепадов температур, производства земляных работ вблизи фундаментов, пучения грунтов, превышения проектных нагрузок в ходе эксплуатации, вибрационного воздействия оборудования т. п.;

деформации вследствие ошибок при проектировании и строительстве;

суффозия (вымывание более мелких частиц грунта в процессе фильтрации через него паводковых вод.

Рис. 1: Усиление фундамента существующего дома

Существующие технологии усиления фундаментов зданий различны и позволяют восстановить или существенно повысить показатели по несущей способности фундамента любого здания. Существенной разницы между усилением фундамента частного дома и многоэтажного административного, производственного или жилого здания нет, а вот от типа усиливаемого фундамента и характеристик грунтов методы усиления фундаментов зависят.

Способы усиления ленточных фундаментов

Перечислим основные способы усиления ленточных фундаментов, применяемые сегодня на практике строителями:

Усиление фундаментов торкретированием. Вдоль фундамента участками (захватками) отрывается траншея, поверхность фундамента тщательно очищается, на ней делаются насечки, глубиной не менее 15 мм, а затем наносится бетон с применением бетонной пушки.

Укрепление фундаментов цементацией. Без проведения земляных работ специальными механизмами через каждые 0, 5–1 м по периметру (или только на определенном проблемном участке) бурят шурфы в грунте и фундаменте, и с помощью специальных инъекторов под большим давлением подают раствор бетона; он заполняет пустоты и трещины фундамента и частично пространство между фундаментом и грунтом.

Усиление фундаментов железобетонными обоймами. Фундамент открывается участками, очищается, грунт основания уплотняется домкратами, монтируется каркас арматуры и заливается бетоном.

Усиление фундамента буронабивными сваями. Производится вертикальное бурение скважин сквозь опорную плитную часть фундамента, закладывается и перевязывается арматура сваи с арматурой фундамента, заливается и трамбуется бетон.

Усиление фундамента сваями. Пол основание фундамента домкратом вдавливаются составные железобетонные сваи.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями. Фундамент пробуривается в нескольких местах насквозь скважинами небольшого диаметра под углом к вертикали и не проектную глубину. Закладывается арматура и под давлением закачивается бетон.

Есть и другие способы, которые скорее можно назвать разновидностью перечисленных выше.

Усиление фундаментов путём усиления подошвы

Усиление свайных фундаментов

Свайные фундаменты также можно усилить, в случае необходимости., и для этого существуют следующие способы:

усиление свай железобетонной обоймой, стенки которой должны быть не менее 100 мм толщиной, а углубление в грунт — не менее 1 м;

усиление свай «бетонной рубашкой», путем нагнетания раствора в заранее пробуренные по периметру сваи скважины;

усиление сваи второй сваей (забивной или буронабивной), вплотную с первой;

усиление ростверка торкретированием;

усиление ростверка нагнетанием раствора в предварительно устроенные в нем шпуры;

усиление фундамента дополнительными бурение скважин.

Часто усиление свайных и ленточных фундаментов сочетается с усилением грунтов основания.

Способы усиления железобетонных фундаментов

Железобетонные фундаменты могут быть монолитными (сделанные посредством заливки бетоном опалубки с арматурным каркасом) либо сборными (возведенными из блочных железобетонных конструкций).

В строительной практике применяются следующие способы усиления железобетонных оснований:

Усиление фундаментов посредством обустройства железобетонной обоймы

По периметру основания копается траншея, оголенный фундамент очищается от грунта и промывается цементным молоком. По всей высоте основания в шахматном порядке просверливаются отверстия, в которые забиваются арматурные прутья диаметром 15-20 мм (они должны выходить из стены как минимум на 15 сантиметров).

Рис. 1.1: Схема железобетонной обоймы

На забитых в фундамент стержнях формируется арматурный каркас, к которому приваривается листовой металл. В пустоты кладки фундамента через инъекционные трубки нагнетается бетон до полного заполнения всех существующих трещин. После отвердевания бетона в фундаменте производится заполнение бетоном металлической опалубки и обрезка верхних частей инъекционных трубок.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Рис. 1.2: Схема отличий железобетонных обойм и рубашек

Совет эксперта! Обоймы представляют собою замкнутые конструкции, которые оцепляют весь периметр фундамента, тогда как рубашки используются для усиления одной из его поврежденных частей.

Усиление фундамента посредством увеличения площади опирания на грунт

Увеличение опорной площади производится с помощью наращивания толщины основания железобетонными отливами.

Рис. 1.3: Схема железобетонного отлива

После откопки фундамента в нем сверлятся сквозные отверстия, в которые проводятся стальные тяжи для фиксации ЖБ отливов. По завершению крепления отливов между ними и стеной размещаются гидравлические домкраты и осуществляется разжатие опалубки. Образовавшееся пространство заполняется бетоном, выжидается время до его схватывания и домкраты убираются. Происходит уплотнение бетона, в результате чего фундамент обжимается как самим отливом, так и бетонной прослойкой.

Усиление фундамента увеличением глубины его заложения

При необходимости переноса опорной подошвы фундамента в нижерасположенный слой грунта, под основанием дома формируются бетонные блоки.

Фундамент разгружается с помощью рандбалок и гидравлических домкратов, поднимающих стены дома. После чего вокруг фундамента участками по 2-2,5 метра откапываются шурфы глубиной на 1 метр ниже глубины заложения основания. Стенки и дно шурфов укрепляется деревянной забиркой.

Рис. 1.4: Схема углубления фундамента бетонными блоками

Под опорной пятой фундамента роется колодец, размер которого соответствует глубине увеличения основания.

Совет эксперта! Колодец бетонируется так, что бы между поверхностью бетона и нижней стенкой опорной пяты фундамента оставался зазор в 3-4 см.

После отвердевания бетона в зазоре размещаются гидравлические домкраты и производится обжатие бетона в колодце. По завершению обжатия зазор бетонируется и траншея отсыпается грунтом.

Усиление фундамента второй сваей

Усиление фундамента буронабивными сваями не требует откопки основания, что значительно сокращает сроки проведения реконструкции.

Данный метод применяется при необходимости усиления фундаментов с недостаточной несущей способностью из-за неправильно проектирования, необходимости надстройки здания либо уменьшения плотности грунтов.

Дополнительные сваи могут размещаться как вплотную к уже существующим опорам фундаментам, так и выноситься за периметр контура основания. В таком случае нагрузка на дополнительные сваи передается с помощью горизонтальных балок, которыми они объединяются с ростверком дома.

Рис. 1.5: Схема усиления фундамента дополнительными сваями

Совет эксперта! При усилении фундаментов редко используются забивные ЖБ сваи, поскольку их погружение сопровождается деструктивными динамическими нагрузками на уже существующее основание, которые могут привести к его разрушению.

Усиление посредством подводки опорных элементов под подошву основания

Данная технология позволяет усилить мелкозаглубленные фундаменты не увеличивая их глубину и ширину. В качестве подкладываемого опорного элемента используются монолитные железобетонные плиты либо столбы, с помощью которых достигается увеличение площади опоры фундамента и увеличение его несущей способности.

Рис. 1.6: Схему усиления фундамента с помощью подводки и формирования ЖБ плит

Усиление железобетонного фундамента опускным колодцем

Опускные колодцы представляют собою сборные конструкции из ЖБ плит, которыми обжимается грунт вокруг стенок фундамента. Погружение колодца выполняется в процессе последовательной выемки грунта под бетонными плитами. Образованная вокруг стенок фундамента траншея засыпается песком, который поливается водой и послойно уплотняется.

Рис. 1.7: Схема опускного колодца для усиления фундамента

Совет эксперта! Глубина заложения опускного колодца должна быть в два-три раза большей глубины заложения самого основания.

Усиление фундамента переустройством его конструкции

Нередки случаи, когда для усиления столбчатого основания из него формируют ленточный фундамент, а при необходимости усиления ленточного, из него, в свою очередь, делают плитный фундамент.
К данному методу прибегают при серьезных деформациях фундамента, когда остальные способы его усиления не способны обеспечить требуемый результат.

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация) цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах электросиликатизация.

Рис. 1.8: Схема усиления грунта цементизацией

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

Рис. 1.9: Схема усиления грунта силикатизацией

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.

Рис. 2.0: Расплавленный битум

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.

Рис. 2.1: Усиление грунтов буронабивными сваями

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электронагреватель в процессе работы (температура от 300 до 500 градусов) поднимается с дна скважины в ее верхнюю точку, в результате чего все слои грунта подвергаются термическому воздействию.

Таким образом из арсенала средств по усилению фундаментов всегда можно выбрать наиболее приемлемый способ для вашего конкретного случая.

Наши услуги

Наша компания «Богатырь» специализируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Источник