Усиление свайного фундамента

Усиление и ремонт свайных фундаментов

Часто приходится наблюдать, как недавно построенные сооружения начинают разрушаться. К этому привести могут разные причины, среди которых и допущенные ошибки при планировании, крупномасштабное строительство по соседству, проблемы с почвой, опоры может выдавить почвой и т.д. Все это и является причиной появления трещин сначала на фундаменте, а затем на стенах. Перекашиваются оконные проемы, двери и вскоре, здание станет аварийным. Чтобы этого не произошло, когда появились первые трещины, необходимо сделать усиление свайного фундамента. Но предварительно при обследовании выясняются возможные причины того, почему произошла просадка или выпячивание отдельных либо всех опор. Мероприятия для укрепления существующего фундамента возможно произвести своими руками, но необходимо четко понимать суть происходящего.

Особенности технологии

Укреплять свайную основу любого здания, необходимо там, где она просела. Есть несколько способов выполнить ремонт фундамента. Каждый из них разработан для определенного вида здания с учетом типа почвы, на которой оно расположено. Конечно, лучше всего провести работы по ремонту основы зданий еще на этапе строительства и разработать этот пункт при проектировании.

Существуют несколько методов, которые могут помочь усилить фундамент. Это можно сделать:

1. Усилением основы дополнительными сваями.
2. Установкой отливов.
3. Укреплению углов.
4. Укреплением основы по периметру.

Выбор конкретного вида мероприятий зависит от места, которое нуждается в укреплении – стволов опор, грунта возле них или ростверка. Так называют верхнюю часть в основании, соединяющую отдельные элементы основы сооружений.

Усиление ростверков

Усиливают ростверк здания, способом, который называется торкретирование. Это — нанесение цементного раствора под давлением на предварительно очищенную поверхность пескоструйным аппаратом или стальными щетками.

Для этого поверхность сначала тщательно продувают, после чего завершают процедуру, промывая подготовленную поверхность поданной под давлением водой. Затем крепят к анкерам металлическую сетку (размер ячеек 6-10 см). Для фиксации сетки можно применить вязальную проволоку.

Нанесенный раствор, создав своего рода стяжку, защищает бетон от дальнейшего разрушения, сохраняя от разрушения и свайные конструкции, в том числе и при многочисленных трещинах. Чтобы усилить прочность защиты, стяжка может наноситься не в один слой, а в несколько так, чтобы она попадала в каждую трещину. При этом каждый последующий слой стяжки наносится после того, как предыдущий высохнет. Проводить этот вид работ лучше весной, чтобы за лето бетон полностью застыл и укрепился, а реконструируемое здание приобрело устойчивость и прочность. Стяжками можно укрепить бетонные опоры.

Если обследование выявило наличие серьезных повреждений железобетонного ростверка, понадобиться провести более масштабную работу. Так, для заделки трещин понадобиться нагнетать под давлением цементный раствор в каждую щель. Как усилить ленточный фундамент или основу на сваях, если в бетонных элементах появились пустоты? Чтобы добраться к пустотам, необходимо пробурить шпуры диаметром от 40 до 80 мм. Количество отверстий зависит от величины пустоты – их должно быть столько, чтобы можно было полностью заполнить полость. После этого через инъекционные трубки внутрь пустот заливают раствор. Подают его под давлением в первую очередь более жидкую часть, а затем – густую.

Способы усиления фундамента на сваях

Укрепление свайных фундаментов возможно, если провести следующие мероприятия:

1. Использование железобетонных обойм. Если ростверк основания высокий, ствол является доступным. Появившиеся при усадке основания поперечные и продольные трещины на сваях будут быстро расширяться и здание со временем разрушится. Их укрепление при помощи железобетонных обойм не допустит появление новых трещин и расширение старых. Обойма – монолитная пустотелая конструкция. Ее длина равняется высоте сваи над поверхностью плюс 1 метр, на который ее нужно будет погрузить в почву. Это не допустит, чтобы основание просело, и дом разрушился.
2. Усиление свайного фундамента при реконструкции здания возможно и при помощи дополнительных свай. Используется данный метод в том случае, когда нагрузка на фундамент возрастает. Такое происходит, когда надстраивают сверху дополнительный этаж. Работы по усилению происходят так: вплотную к стволу в том месте, где просел фундамент, погружают забивную или буронабивную сваю. Если мероприятие проводится с использованием буронабивного элемента, рядом со стволом старой бурят несколько скважин. Их после монтажа скважины армируют и затем заливают бетоном. Используя данный метод при ремонте фундамента своими руками, можно работать не с каждой сваей, а через одну, две.
3. Метод «рубашки». Как укрепить опору, если она полностью покрыта трещинами и появляются новые щели? Чтобы не допустить дальнейшей усадки, усиливают конструкцию так — вокруг опор, которые нужно укрепить, бурят скважины. Их размер должен быть от 5 до 8 см. Причем, рядом со сваями должна пройти хотя бы одна скважина. Затем внутрь подготовленных скважин нагнетают раствор цемента. Такая реконструкция – это не только защита ствола опоры от воздействия нагрузки сверху — так укрепляли основу при ремонте в деревянном доме, если он построен на слабой почве.

Укрепление грунта при ремонте свайного фундамента

Иногда ремонт свайного фундамента требует укрепление грунта.

Механическим способом:

1. Заполнить песком наклонные скважины или уплотнить грунт глубинным вибратором.
2. Армировать слой грунта.
3. Заняться снижением уровня грунтовых вод.

Термическим способом – пробурить скважины и сжечь в них топливо. Это гарантирует образование под домом плотного грунтового столба в каждой скважине. Только делать это нужно осторожно, чтобы при ремонте не сжечь и дом. При укреплении данным методом сначала проводится разметка, чтобы деревянные детали не соприкасались с теми местами, где будет выход отверстий наружу.

Укрепляющий химический способ ремонта предусматривает выполнение следующих действий:

1. Нагнетание силикатного раствора или синтетической смолы в почву.
2. Реконструкция при помощи введения раствора аммиака в грунт.

Если сложилось так, что был приобретен готовый построенный дом, возведенный по технологии ТИСЭ, или же не было проведено обследование почвы и в сооружении через несколько лет эксплуатации на фундаменте появились первые трещины, которые каждый год становятся больше, необходимо будет поступить по-другому – разобрать часть фундамента. Далее, если постройка легкая, укрепить свайный фундамент трубами, уголками, для крупных зданий нужно будет использовать более прочный материал, например, стальной прокат.

Подготовительные работы

Опытные строители советуют прежде, чем начать ремонтировать свайный фундамент, точно определить, что произошло со сваями — проваливаются они или выпячиваются. Для установления данного факта лучше всего вызвать бригаду специалистов, которые, чтобы провести обследование, установят контрольную сваю неподалеку от постройки. Это необходимо, чтобы выяснить глубину установки данного элемента и определить, была ли пройдена точка промерзания или нет.

Если происходит выпячивание сваи – она не погружена в почву до нужного уровня. Если сваи проваливаются, усилить их будет гораздо сложнее, но все, же реально: остановить провал можно установкой под основу металлических, деревянных, железобетонных прокладок. Установка цементных столбиков не даст должного эффекта и даже может в некоторых случаях усугубить ситуацию.

Применение профилированных труб

Для усиления свайного основания используют профилированные трубы размерами 3х6 см. Работы выполняются по следующей технологии: при помощи труб нужного размера последовательно соединяют сваи под всем зданием. Этот вариант применим, когда опоры возвышаются над поверхностью не меньше 0,7-0,8 м.

Приваривают трубы надо с внутренней стороны опор – в дальнейшем он не будут мешать проведению отделочных работ или установке защитных панелей. Если сваи выступают над землей более, чем на 0,7 м, приваривают трубы крест-накрест. Середину стыка закрепляют при помощи специальной металлической накладки. Так называется квадратная пластина размером 20х20 см.

Использование уголка и швеллера

Технология применения укрепляющего уголка аналогична тому, как создается при усилении из труб пояс жесткости. Для этого подготовленные элементы приваривают так между сваями, чтобы они перекрещивались именно возле опор. Для этого при разметке отмечают места, где будут располагаться уголки. Приваривают элементы с наружной и внутренней стороны свайное основание. Благодаря этому удастся увеличить прочность основы под домом и не допустить в дальнейшем усадку. Если имеются просевшие опоры, проведенная реконструкция укрепит их и основа не провалится.

Существует еще один способ по укреплению свай в фундаментах. Если надо упрочнить фундаменты деревянных домов, у которых произошла просадка свай в насыщенных влагой почвах, используются швеллера размером от 16-и до 20 мм. Швеллер приваривают на сваях вдоль верхнего пояса. Другими словами, такая реконструкция – это создание своего рода дополнительных оголовков, соединенных в цельный каркас. Конструкция не допускает отклонения свай, что сохраняет прочность ленточной или свайной основы. Конечно, стоимость подобной защиты довольно высокая, зато она продлит эксплуатацию старого фундамента, и сохранить его от просадок. Строители утверждают, что усиленный швеллерами старый фундамент может по прочности превзойти ленточные основы. Им в скором времени не грозит усадка и просадка отдельных опор.

Обеспечение гидроизоляции

Очень часто причина осадки свайного фундамента – влияние подземных вод на грунт и сами опоры конструкции. Если проведенное обследование подтвердило это предположение, крайне важно сделать гидроизоляцию, благодаря чему фундаменту угрожать ничего не будет. Если планируется замена фундамента, обязательно должна выполниться гидроизоляция существующих и вновь установленных опор.

Гидроизоляция свайного фундамента заключается в защите от влаги опорных элементов. Особенность обработки зависит от вида использованных свай. При гидроизоляции буронабивных свай бурят скважины, укрепляют стенки глинистым раствором, армируют и заливают бетон, поместив в скважину рубероид, свернув его трубкой. Если использовались винтовые опоры, сделанные из металла, гидрозащита заключается в окрашивании опор антикоррозийным гидрофобным веществом.

Гидроизоляцией при использовании забивных свай является водозащитный состав, которым покрывают поверхность сваи при реконструкции.

Замена свай

Иногда опоры под домом настолько разрушены, что необходимо их заменить. Как делать демонтаж свайного фундамента, если, например, необходимо удаление свай под деревянными домиками и замена их новыми, то разбирать здания нет необходимости. Так, если произошла усадка и столбы полностью провалились, для укрепления фундамента деревянного дома можно нарастить оголовок каждой опоры. Оголовками называют торец опоры, который находится сверху, прямо под домом. Наращивать опоры можно при помощи оголения арматуры. К ней приваривается необходимой высоты элементы, устанавливается обрешетка и заливаются бетоном. Ремонт оголовков данным способом после обследования можно выполнить и самостоятельно, так как он не представляет сложности. Если столбы выдавило, удаляют оголовки, для чего излишнюю часть осторожно разрушают до нужной высоты, а затем срезают армирование.

Если подобное произошло в ленточном фундаменте, тут придется выполнять радикальные меры – требуется замена фундамента. Делать это нужно, проводя предварительное обследование.

Усиление фундаментов сваями

При степени износа фундаментов,превышающих 50 %, и увеличении нагрузок за счет надстройки этажей усиление фундаментов целесообразно производить методом устройства буронабивных и корневидных свай. Этот весьма прогрессивный метод позволяет провести повышение несущей способности фундаментов с минимальными трудозатратами и предельным сокращением объемов земляных работ.

Ненарушенные структуры грунта позволяют максимально использовать их физико-механические характеристики. В зависимости от характера залегающих под подошвой фундамента грунтов сваи могут работать как сваи-стойки при опирании устья скважины на плотные грунты и сваи висячие, когда основная нагрузка воспринимается силами трения поверхности свай о грунт.

Бурение скважин производится бурильными станками колонкового типа, что позволяет выбуривать отверстия в усиливаемых фундаментах под различным углом наклона. Куст наклонных забетонированных скважин носит название корневидных свай (рис. 6.16,а).

Рис. 6.16. Схема усиления фундаментов

а -корневидными сваями: 1 – усиляемый фундамент; 2 – стена; 3 -корневидные сваи; 4 -плотные грунты; б -технологическая последовательность выполнения работ: I – бурение скважин; II – армирование; III – бетонирование скважины с извлечением обсадной трубы; IV– готовая свая; 1 – рабочий орган буровой машины; 2– обсадная труба; 3 – арматурный каркас; 4 -бетонная смесь

При использовании бурового оборудования в слабых и неустойчивых грунтах, а также при значительной глубине заложения свай используются обсадные трубы, предохраняющие стенки скважин от обрушения, а также бурение под слоем бентонитового раствора.

Технологический процесс устройства буронабивных свай приведен на рис. 6.16,б. Он включает четыре этапа: бурение скважин с установкой обсадных труб на заданную глубину и под требуемым наклоном; армирование скважин каркасом (как правило, цилиндрической формы); подачу, укладку и уплотнение бетона при одновременном извлечении по мере бетонирования обсадных труб; обустройство оголовка монолитной сваи.

Наибольшее распространение получила технология усиления фундаментов зданий буроинъекционными сваями. Они представляют собой разновидность буронабивных свай, имеют малый диаметр (50-250мм) и большую длину (до 40 м).

При устройстве таких свай пластичную мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением 0,2-0,3 МПа в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью ее устье тампонируют и опрессовывают, создавая избыточное давление растворонасосом или сжатым воздухом.

При усилении фундаментов жилых зданий буроинъекционными сваями их длина существенно сокращается, а технология разделена на несколько стадий (рис. 6.17).

Рис. 6.17. Технологическая схема усиления фундаментов буроинъекционными сваями

I – бурение скважины в теле фундамента; II– нагнетание тампонажного раствора; III -повторное бурение; IV -установка армокаркасов и нагнетание цементно-песчаной смеси; 1 -фундамент; 2 – буровой станок; 3 – бур; 4 -инъекция тампонажного раствора; 5 -зона укрепления фундамента; 6 – инъектор; 7 – армокаркас; 8 -установка для инъецирования;9 – ростверк сваи

На первой стадии осуществляется выбуривание наклонной скважины в теле фундамента на глубину, не превышающую заглубление 0,5 м. Затем осуществляется цементация фундамента под давлением0,1-0,2 МПа с целью повышения его монолитности и ликвидации расслоения в швах.После набора прочности 0,2-0,3 МПа производится повторное выбуривание данной скважины, но на глубину, превышающую заложение фундамента. Затем погружается арматурный каркас и производится нагнетание цементно-песчаного раствора или мелкозернистой бетонной смеси с дальнейшей опрессовкой.

В результате многостадийной технологии обеспечивается повышение физико-механических характеристик кладки фундамента, а за счет создания свай достигается значительный прирост несущей способности фундамента в целом.

Для производства работ используются мобильные бурильные станки колонкового бурения с перфораторами.

Скважины выбуривают станками вращательного бурения СБА-500, которые производят бурение скважин через фундаменты, полы и другие конструктивные элементы под любым углом наклона.Малые габариты станка, отсутствие вибрации и ударов позволяют успешно использовать его в стесненных условиях реконструируемых зданий.

Технологический цикл устройства буроинъекционных свай включает: подготовку площадки; разметку мест бурения;устройство скважин первой стадии; тампонирование тела фундамента. После технологического перерыва в 2-3 дня, связанного с набором прочности тампонажного раствора, производят вторичное бурение на проектную глубину,превышающую глубину заложения фундаментов. Затем производят армирование и нагнетание бетонной смеси с последующей опрессовкой. При наличии слабых грунтов и большой глубине скважин используют обсадные трубы.

Малые габариты бурильной установки позволяют выполнять работы как с фасадной стороны здания, так и из подвальных помещений. Это обстоятельство существенно снижает материалоемкость и трудоемкость работ. Использование коронок с алмазным покрытием позволяет существенно ускорить цикл бурения.

Качество производства работ контролируется пооперационно: контроль ведется при разметке мест бурения,установлении угла наклона, глубины бурения. При тампонировании скважин проверяются качество тампонажного раствора, рабочее давление, расход материала.Дальнейшее бурение скважин требует оценки характера и глубины залегающих грунтов, что определяется по выбранным кернам. Устойчивость скважин обеспечивается установкой обсадных труб или бурением под слоем глинистого раствора при наличии грунтовых вод.

Особое место в пооперационном контроле отводится качеству бетонной смеси, ее технологическим и физико-механическим свойствам, характеру армирования и точности установки армокаркасов в проектное положение, соблюдению тепловлажностного режима твердения бетона. Все контролируемые параметры отражаются в материалах технологических карт и проекте производства работ.

Для уточнения несущей способности свай осуществляют контрольное бурение с заданными параметрами.Результаты испытания контрольных свай позволяют внести коррективы в конструктивное решение по усилению фундаментов.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями наиболее эффективно в условиях слабых грунтов. Принимая модель в виде тонких и относительно длинных изгибаемых строений, находящихся в упругом полупространстве, их устойчивость для линейно деформируемой среды оценивается под действием нагрузок. Длинная и гибкая свая-стойка может деформироваться вследствие выпучивания. Под действием силы потеря устойчивости достигается при изгибе по нескольким полуволнам. Для определения критической силы К. Терцаги предложил зависимость следующего вида: где т – число полуволн синусоиды, по которой свая изгибается в грунте; r – радиус сечения сваи; EJ – изгибная жесткость сваи.

Число полуволн определяется из уравнения где l– длина сваи; K– горизонтальный коэффициент постели.

Изгибающий момент в центрально нагруженной свае может быть оценен зависимостью Мизг = P a / ( 1- Р/Ркр) ,здесь Р -нагрузка на сваю; Ркр– критическая сила, вызывающая потерю устойчивости сваи; a– коэффициент кривизны, определяемый как отношение прогиба и длины сваи.

В практике усиления фундаментов,как правило, используются ложные сваи, которые рассчитываются по деформированной схеме. С учетом граничных условий по заделке оголовка сваи и на нижнем конце, опирающемся в плотные слои грунтов, А.Г. Шашкиным разработаны расчетные модели, которые приближаются к реальным условиям работы. Установлено,что потеря устойчивости свай невозможна, поскольку необходимая для этого критическая сила в 10 раз превышает несущую способность свай по грунту.Максимальные изгибающие моменты возникают в месте заделки головы сваи в теле фундамента,что требует при производстве работ дополнительного инъецирования этой зоны.

На рис. 6.18 приведены расчетные и экспериментальные данные по осадке наклонных свай, которые свидетельствуют о достаточно высокой степени адекватности результатов.

а – графики осадки наклонных свай по экспериментальным (1) и расчетным данным (2); б – схемы деформирования свай при критической нагрузке Р

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что использование буроинъекционных свай является одной из эффективных технологий усиления фундаментов жилых и исторически значимых зданий. Они применяются для восстановления бутовых и кирпичных фундаментов старой постройки с основанием на деревянных лежнях и сваях, которые при длительной эксплуатации утратили несущую способность.

Усиление основания и фундаментов буроинъекционными сваями костела Св. Екатерины в С.-Петербурге потребовало более 1200 свай в веерном расположении и опиранием на относительно прочную толщу песчаных грунтов. Дополнительная опрессовка свай позволила увеличить их диаметр на 10-15 %, уплотнить прилегающие слои грунта, тем самым повысить несущую способность.

Подобной технологией осуществляется усиление фундаментов жилых зданий ранней постройки в условиях слабых водонасыщенных грунтов с потерей несущей способности деревянных свай и лежней (рис. 6.19).

Рис. 6.19. Усиление фундаментов жилого здания буроинъекционными сваями

1 – фундаменты; 2 – лежни из дубовых бревен; 3 -деревянные сваи; 4 -буроинъекционные сваи; 5 -зона плотных грунтов

Устройство буроинъекционных свай осуществляется как с внешней стороны здания, так и с уровня первого этажа. При этом глубина свай принимается из условия их опирания в плотные слои грунта.

Буроинъекционные сваи выполняют армированными из отдельных стержней диаметром до 25 мм класса А400 при их сечении от 93 до 135 мм и арматурными каркасами с рабочей арматурой из 4стержней диаметром 16-18 мм из стали класса А400. При сечении свай 150- 200 мм используются мелкозернистые высокоподвижные бетонные смеси класса бетона не ниже В15.

Усиление фундаментов сваями — Студопедия
Усиление фундаментов сваями При степени износа фундаментов,превышающих 50 %, и увеличении нагрузок за счет надстройки этажей усиление фундаментов целесообразно производить методом устройства

Усиление столбчатого железобетонного фундамента увеличением опорной площади

Усиление столбчатого бетонного фундамента увеличением опорной площади

Усиление столбчатого бутового фундамента увеличением опорной площади

Усиление столбчатого фундамента увеличением опорной площади с предварительным обжатием грунта

Усиление столбчатого фундамента увеличением опорной площади устройством железобетонной рамы

Устройство железобетонной рубашки с уширением подошвы

Устройство металлической обоймы с уширением опорной площади фундамента

Общие указания по производству работ при усилении столбчатых фундаментов

Перед началом работ по усилению фундаментов должна быть проведена разгрузка фундамента: очистка кровли от снега в четырех прилегающих к колонне секциях; исключение действия нагрузок от оборудования.

Последовательность работ по усилению фундамента в сухих грунтах.

1. Удаляется грунт со всех сторон фундамента до отметки подошвы, крутизна откосов принимается предельно допустимая. При необходимости устанавливается вертикальное крепление стенок котлована.
2. Производится очистка и насечка боковых граней фундамента.
3. При необходимости устраиваются обжимные балки.
4. Производится уплотнение грунта щебнем, монтаж арматуры, опалубка и бетонирование.

Последовательность работ по усилению фундамента при уровне грунтовых вод выше подошвы фундамента

1. Удаляется грунт с одной стороны фундамента на полную глубину с устройством вертикальной стенки крепления грунта.
2. Производится очистка, насечка боковых граней фундамента и зачистка грунта на уровне подошвы фундамента с уплотнением грунта щебнем
3. На дно котлована вплотную к фундаменту устанавливаются пригрузочные элементы с необходимой (по расчету) обшей массой.
4. Последовательно выполняются перечисленные операции на второй и третьей сторонах фундамента.
5. На четвертой стороне выполняется весь цикл работ по усилению: отрывка котлована, насечка поверхности бетона, армирование (с оставлением выпусков арматуры), бетонирование, выдерживание бетона (до 50% проектной прочности), установка ограждающих щитов от попадания грунта в пространства у соседних сторон при засыпке пазухи, засыпается пазуха с трамбованием грунта.
6. На первой, второй и третьей сторонах поочередно и последовательно повторяется весь цикл работ после предварительного снятия пригрузочных элементов на той стороне фундамента, на которой производятся работа. В ходе перечисленных операций осуществляется стыковка арматуры с выпусками, оставленными на соседних сторонах.
7. Пригрузочные элементы должны быть заранее изготовлены из бетона размером 0,5×0,5 м с высотой 1 и 1,5 м, и размером 0,75×0,75 с высотой 2 м, что будет соответствовать их массе от 0,5 т до 2,5 т. Элементы должны иметь в верхней их части утопленные в бетон петли для строповки.

Принципы и способы восстановления и усиления фундаментов

Выбор способов ремонта и усиления ленточных и столбчатых фундаментов мелкого заложения зависит от причин, вызывающих необходимость усиления, особенностей конструктивного решения фундаментов, действующих нагрузок, а также от инженерно-геологических условий и степени стесненности рабочей площадки. От принятого способа усиления или ремонта существенным образом зависит организация и технология производства работ.

Основные способы усиления фундаментов мелкого заложения с их краткой характеристикой даны ниже.

Усиление и восстановление кладки фундаментов цементацией. Способ применяется, когда кладка ослаблена по всей толще, а увеличения нагрузки на фундамент нет. Цементация производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубы цементного раствора консистенции от 1:1 до 1:2 и более под давлением 0,2…1,0 МПа (рис. 7). Через один инъектор заполняется пространство диаметром 0,6…1,2 м.

Рис. 7 Усиление кладки фундамента при ее большом износе инъекцией цементного

раствора:

1 – инъекторы; 2 – фундамент; 3 – цементный раствор

Обычно число мест инъекции зависит от степени разрушения кладки фундаментов. Работы по укреплению целесообразно вести захватками длиной 2,0…2,5 м. Иногда для уменьшения расхода раствора боковые поверхности фундамента перед цементацией покрывают цементной штукатуркой.

Ремонт и усиление тела фундаментов материалами на основе полимеров. Способ основан на использовании полимербетонов, полимерных растворов и мастик для заделки трещин в теле фундаментов и инъецирования их внутрь. Для заделки трещин шириной 2 мм и более и раковин глубиной менее 50 мм используются полимеррастворы и полимермастики. Если разрушения более значительны и имеются обнажения арматуры, восстановление выполняют полимербетоном или полимерраствором, нанесением торкретбетона. При наличии пустот, трещин и других дефектов внутри тела для укрепления его используют инъекционное лечение полимерными смесями смол с отвердителями. В связи с высокой стоимостью смол инъекцирование их ограничивается небольшими объемами дефектов.

Устройство защитных растворных рубашек. Способ применяется при ремонте незначительных наружных повреждений фундаментов. Для этого в кладку в шахматном порядке через 0,5 м заделываются металлические анкеры, к которым прикрепляется арматурная сетка, и затем наносится раствор на крупном песке простым оштукатуриванием или торкретированием. Иногда вместо раствора наносят бетон, применяя пневмонабрызг или укладку в опалубку. Данный способ обычно применяется совместно с другими мерами усиления. Из-за появления трещин в ступенях ленточного фундамента их усилили путем устройства над ступенями продольных железобетонных балок (рис. 8). Балки опираются на контрфорсы, ширина которых определяется по расчету на смятие кладки в местах пересечения ригеля контрфорса с кладкой стены. Расстояние между контрфорсами находится из расчета балок на изгиб. Весь фундамент заключается в железобетонную рубашку, монолитно связанную с балками.

Рис. 8 Вариант усиления кладки ленточного фундамента:

1 – фундамент; 2 – трещины в ступенях; 3 – продольная балка на ступени; 4 – контрфорс; 5 – рубашка; 6 – рандбалки; 7 – стена здания

Частичная замена кладки фундамента производится при ремонтах со средней степенью разрушения тела фундамента. Способ применяется когда нагрузка на фундамент увеличивается, а несущая способность основания достаточна.

Усиление железобетонных фундаментов обоймами ввиду простоты и надежности устройства получило широкое распространение в практике. Обоймы, устраиваемые без углубления фундамента, могут выполняться как без увеличения площади подошвы, так и с ее уширением. По материалу они могут быть бетонными и железобетонными. Последние более надежны, так как охватывают усиливаемый фундамент, обжимая его при усадке бетона.

Обоймы без увеличения площади подошвы фундаментов устраиваются редко. Их применяют в тех случаях, когда тело фундамента имеет недостаточную прочность, а его подошва и основание находятся в хорошем состоянии.

Обоймы с увеличением площади подошвы фундамента устраиваются в фундаментах мелкого заложения, выполненных из различных кладок, бетона или железобетона. Изготовление обойм возможно как на всю высоту фундамента, так и на часть высоты (рис. 9). Применяют данный способ при необходимости увеличения нагрузки на фундамент и недостаточной несущей способности основания. По этим причинам обоймы достаточно часто используют для усиления бутовых и бутобетонных фундаментов при надстройке или других видах реконструкции зданий старой постройки. Некоторые схемы таких усилений, даны на рис. 10.

Рис. 9 Схемы усиления ленточных фундаментов бетонными обоймами:

а – обойма у подошвы; б, в – трапецеидальная и прямоугольная обоймы

на всю высоту тела фундамента;

1 – фундамент; 2 – обойма; 3 – штрабы; 4 – балка усиления

Рис. 10 Варианты усиления бутовых и бутобетонных фундаментов:

а – обоймами с креплением их балками и штрабами;

б – арматурными элементами; в – жестким металлическим каркасом;

1 – существующий фундамент; 2 – обойма усиления; 3 – металлическая

балка; 4 – арматурные стержни; 5 – металлический каркас

Обоймы устраивают как в подвальных, так и бесподвальных зданиях. Возможные схемы усиления обоймой фундаментов и стен подвала приведены на рис. 11.

Рис. 11 Варианты усиления обоймами стен (а), (б) и столбов (в) подвала:

1 – стена подвала и фундамента; 2 – столб; 3 – обойма;

4 – арматурные стержни; 5 – арматурные тяжи; 6 – хомуты

При необходимости значительного увеличения площадей подошвы применяются более жесткая система разгрузочных балок с устройством подкосов, опирающихся на кладку (рис. 9, в). Для обеспечения жесткости в продольном направлении балки между собой связывают уголками и арматурными стержнями. После обетонирования фундамент имеет повышенную несущую способность. На рис. 11, б приведено подобное решение для сборного ленточного фундамента. Толщина обоймы и требуемая величина уширения подошвы определяются расчетами с учетом повышения расчетной нагрузки в случае реконструкции или снижения несущей способности грунтов при эксплуатации. При необходимости не только уширения подошвы, но и повышения прочности тела стен подвала или колонн обоймы фундаментов и стен делают едиными (рис. 10).

После усиления уширенная часть фундамента начинает воспринимать часть действующей и дополнительной нагрузок. В случаях большого увеличения нагрузок элементы уширения должны быть введены в работу путем предварительного обжатия основания. В настоящее время в практике имеется значительное количество способов обжатия. Для ленточных фундаментов, в частности, может быть применен способ, суть которого заключается в установке с двух сторон фундамента дополнительных железобетонных сборных блоков уширения, нижнюю часть которых стягивают анкерами из арматурной стали, пропущенными сквозь них и существующие фундаменты. Верхняя часть блоков отжимается от поверхности фундаментов клиньями или домкратами. В результате этого блоки поворачиваются вокруг нижней, закрепленной анкерами точки, и подошвой обжимают неуплотненный грунт основания. После обжатия зазор между блоками и фундаментом расклинивается и заполняется бетоном (рис. 12, а).

Рис. 11 Варианты усиления сборных ленточных фундаментов с помощью:

а – горизонтальных штраб и монолитной обоймы;

б – металлического каркаса и монолитной обоймы;

1 – фундамент; 2 – обойма; 3 – арматурные стержни

Рис. 12 Варианты усиления с предварительным обжатием основания:

1 – фундамент; 2 – блоки; 3 – тяжи; 4 – фиксированная затяжка; 5 – прижимной щит;

6 – антифрикционное покрытие; 7 – клинья; 8 – поперечная балка; 9 – обжатое

основание; 10 – домкрат; 11 – сборный банкет; 12 – бетон

Известен и другой способ усиления с обжатием основания. Суть его заключается в установке по периметру фундаментов блоков обоймы, которые путем горизонтальных усилий обжатия тяжами вдавливаются в грунт (рис. 12, б). Для облегчения погружения блоков в грунт поверхность контакта блоков и фундамента смазываются антифрикционными материалами. При стягивании тяжей, пропущенных через прижимные щиты, блоки усиления сдавливаются и сползают вниз вдоль фундамента, обжимая тем самым грунт. После обжатия между блоками и поперечными балками, проходящими через стену здания, устанавливаются клинья, а блоки связывают фиксирующей затяжкой.

Рассмотренные способы пригодны в случаях, когда фундамент не имеет консолей. При наличии их применяют, например, способ, схема которого дана на рис. 12, в. В этом случае, с помощью домкратов через заранее уложенные бетонные элементы на грунт основания передается давление, несколько меньшее, чем под подошвой фундамента. Перед снятием домкратов устанавливают распорные клинья, а затем устраивают бетонную обойму

Усиление путем подведения конструктивных элементов под подошву фундаментов. В качестве дополнительных элементов, подводимых под существующие фундаменты, используют плиты, столбы и сплошные стены. Возможные схемы усиления даны на рис. 13.

В случае незначительного увеличения глубины заложения с одновременным уширением подошвы фундамента под нее подводят железобетонные плиты (рис. 13, а). Для этого на участках длиной 1…2 м. грунт под фундаментом откапывают и на месте изготавливают монолитную железобетонную плиту или монтируют сборные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании промежуток между плитой и подошвой фундамента заполняют бетоном, тщательно уплотняя его вибраторами.

Отдельные столбы под фундамент подводят в тех случаях, когда возможна передача нагрузки на более прочный грунт, расположенный на небольшой глубине от подошвы. Столбы располагают по линии или в шахматном порядке на определенном расстоянии друг от друга (рис. 13, б, в).

В случае недостаточной несущей способности основания или при необходимости устройства подвала под фундаменты подводят сплошную стену (рис. 13, г). Иногда стенку выполняют с одновременным увеличением площади подошвы.

Рис. 13 Варианты усиления подведением конструкций под фундаменты в виде:

а – железобетонных плит; б, в – отдельныхстолбов; г – сплошной стены; 1 – фундамент; 2‑столб; 3 – шурф; 4 – сплошная стена; 5 – плита; 6 – арматурный каркас

При значительном ослаблении тела фундамента и необходимости его заглубления иногда более выгодно сделать разборку старого и построить новый с необходимой глубиной заложения. Для ленточных фундаментов последовательность операций устройства фундаментов приведена на рис. 14. Вначале через стену пропускают разгружающие балки, надежно опирая их на опоры из шпальных клеток или домкраты. Последние более удобны, так как позволяют регулировать положение балок. После передачи нагрузки от стен на опоры старый фундамент разбирается отдельными захватками длиной 2,0…3,5 м и устраивается новый на более глубокой отметке. Между новым фундаментом и стеной для обеспечения их совмесной работы производится инъецирование песчано-цементного раствора под давлением. Затем осуществляется засыпка котлована и демонтаж разгружающих конструкций.

Рис. 14 Переустройство ленточного фундамента с разборкой старой кладки фундамента

Изменение конструктивного решения фундаментов. В практике используются приемы усиления путем переустройства столбчатых фундаментов в ленточные (рис. 15). Для этого между столбами устраивают железобетонную стену в виде перемычки, нижнюю часть которой подводят под подошву существующего фундамента. Перемычка охватывает также подколонник. В случае незначительного повышения несущей способности перемычка может выполняться с уширенной подошвой. При необходимости устройства подвала перемычку делают на всю высоту столбов.

Рис. 15 Переустройство столбчатых фундаментов в ленточные:

1 – столбчатый фундамент; 2 – железобетонная перемычка;

3 – арматурные каркасы; 4 – уширенная часть перемычки

При значительном увеличении нагрузки столбчатые фундаменты переустраиваются в перекрестно-ленточные и плитные, а ленточные в плитные (рис. 16).

Рис. 16 Переустройство ленточных фундаментов в плитные:

1 – ленточный фундамент; 2 – отверстия в ленточном фундаменте; 3 – подводимая плита; 4 – пропуски плиты под ленточным фундаментом; 5 – арматурные каркасы

Усиление фундаментов сваями. Сваи применяют для передачи нагрузки от фундаментов на более прочные слои грунта в тех случаях, когда основание имеет высокую деформативность и наблюдаются подземные воды, осложняющие процесс уширения или заглубления фундаментов.

Во всех случаях усиление производят двумя приемами: пересадкой фундамента на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента. Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а подводимые при низком. В ленточных фундаментах выносные сваи устраиваются с одной или двух сторон фундамента, в столбчатых фундаментах они располагаются как с двух противоположных сторон, так и по всему периметру (рис. 17). Подводимые под подошву сваи могут устанавливаться в один, несколько рядов или кустами. Головы свай с усиливаемыми фундаментами соединяются ростверками, выполняемыми в виде железобетонных поясов для ленточных фундаментов или железобетонных обойм для столбчатых. Длину свай назначают по расчету в зависимости от характеристик грунтов и нагрузок на фундамент. В практике применяется большое количество способов усиления фундаментов сваями различного конструктивного решения. Некоторые из них рассмотрены ниже.

Рис. 17 Усиление ленточных и столбчатых фундаментов

1 – усиливаемый фундамент; 2 – свая; 3 – ростверк; 4 – рандбалка; 5 – поперечные балки; 6 – рычажный ростверк

Усиление набивными и буронабивными сваями. Набивные сваи устраивают погружением в основание обсадочных труб диаметром 250…375 мм с последующим извлечением из них грунта и заполнением их бетоном с трамбованием или уплотнением сжатым воздухом (пневмонабивные сваи). Иногда могут быть использованы набивные сваи, выполняемые по технологии винтового продавливания. Скважины образуются спиралевидными снарядами, при проходке которых грунт не извлекается, а уплотняется. В случае устройства буронабивных свай пробуривают скважины, устанавливают арматурные каркасы и бетонируют ствол.

При усилении столбчатых фундаментов набивными и буронабивными сваями вначале бетонируют сваи. Затем головы свай с арматурными выпусками связывают железобетонной обоймой, выполняемой вокруг существующего фундамента (рис. 18, а). Концы свай должны быть заглублены в прочный грунт. Для усиления могут быть поставлены две, четыре или больше свай, расположенных симметрично.

При усилении ленточных фундаментов выносные сваи размещают параллельными рядами с обеих сторон фундамента. Вынос свай определяется удобством расположения бурового оборудования. В случаях усиления выносными сваями фундаментов из бутовой кладки в них на требуемой высоте устраивают штрабы, в которые монтируют металлические продольные балки (рандбалки). Под продольными балками устанавливают поперечные металлические балки. Шаг балок 2,0…3,5 м. После установки балок по верху свай бетонируется ленточный ростверк. Для обеспечения совместной работы фундамента и установленных свай производят расклинивание промежутка между ростверком и поперечными балками. Схема такого решения приведена на рис. 18, б.

Рис. 18 Варианты усиления ленточных (а, б) и столбчатых (в) фундаментов набивными сваями:

1 – фундамент; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи; 4 – зона уплотненного грунта; 5 – металлические балки; 6 – балка, бетонируемая на месте

В сборных ленточных фундаментах может использоваться вариант, схема которого приведена на рис. 18, в. При этом в стене фундамента отверстия не пробивают, а поперечные железобетонные балки изготавливают на месте, объединяя их арматурными стержнями, пропускаемыми через горизонтальные швы кладки. Балки работают совместно со стеной за счет сил трения и сцепления.

Усиление вдавливаемыми сваями. В настоящее время накоплен большой опыт повышения несущей способности фундаментов вдавливаемыми сваями. Сваи могут быть как цельными, так и составными из отдельных элементов. Этот способ имеет целый ряд преимуществ: отсутствие динамических и вибрационных воздействий на здание при устройстве усиления, нет необходимости в усиленном армировании ствола сваи, высокая точность установки свай, минимальное загрязнение окружающей среды и незначительные энергозатраты при устройстве.

Ленточные фундаменты можно усиливать с помощью выносных вдавливаемых свай из трубчатых элементов длиной 0,8…1,2 м, располагаемых попарно с двух сторон стены, схема подобного усиления приведена на рис. 19, а. Сваи погружают домкратами, усилия от которых передаются на железобетонные балки, изготавливаемые совместно со сплошным железобетонным поясом, который затем омоноличивается со сваями. Вдавливание свай осуществляется одновременно с двух сторон стены. Трубчатые элементы по мере вдавливания стыкуются между собой с помощью сварки. После вдавливания, демонтажа домкратов и упорных балок заполняются полости свай бетоном, устанавливаются арматура и опалубка оголовок свай и через отверстия в балке производится их бетонирование. В ряде случаев под ленточные фундаменты сваи можно подводить в один ряд. Работы выполняют из шурфов, откопанных до подошвы или ниже подошвы фундаментов (рис. 19, б).

Рис. 19 Варианты усиления фундаментов трубчатыми задавливаемыми сваями:

1 – фундамент; 2 – металлические трубчатые сваи; 3 – арматурный каркас оголовка сваи; 4– оголовок; 5 – железобетонная балка; 6 – стена; 7 – отверстия; 8 – наддомкратная балка; 9 – клинья; 10 – уголки; 11 – домкрат

Для передачи нагрузки на сваю между домкратом и сваей устанавливается распределительная подушка. Чтобы не снимать домкрата после каждого вдавливания, его приваривают к подушке. После вдавливания звена поршень домкрата поднимают вверх и сваю наращивают очередным звеном. При вдавливании необходимого количества звеньев сваю закрепляют с помощью уголков и клиньев, убирают домкрат и заполняют полость трубы бетоном, а шурф – бутобетоном.

В строительной практике часто используют составные вдавливаемые железобетонные сваи «Мега». Сваи состоят из трех типов секций; головной, рядовых и нижней (рис. 20). Сначала отрывают шурф ниже подошвы фундамента и устанавливают нижнюю секцию. Затем на нее прикрепляют головную секцию и сверху ставят домкрат, упирающийся в специальный распределительный элемент. После вдавливания нижней секции домкрат демонтируют, снимают головную секцию, устанавливают рядовую секцию, затем головную и монтируют снова домкрат. После вдавливания установленной рядовой секции операцию повторяют до тех пор, пока конец сваи не достигнет проектной отметки. На последнем этапе промежуток между распределительным элементом и сваей расклинивают и заполняют бетоном. В случае передачи больших нагрузок сваи «Мега» делают выносными в два ряда (рис. 20, б). При этом они связываются поперечными железобетонными балками.

Рис. 20 Варианты усиления фундаментов железобетонными задавливаемыми сваями:

1 – фундамент; 2 – распределительный элемент; 3 – железобетонная балка; 4 – клинья; 5 – домкрат; 6, 7, 8 – соответственно головная, рядовая и нижняя секции свай

Усиление буроинъекционными сваями позволяет производить работу без разработки котлованов, обнажения тела фундаментов и нарушения структуры грунта основания. Сущность этого способа заключается в устройстве под фундаментом жестких корневидных свай, передающих большую часть нагрузки на более плотные слои грунта. Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, позволяющих пробуривать скважины через расположенные выше стены и фундаменты.

В скважины устанавливают арматурные каркасы и через инъекционные трубы нагнетают цементно-песчаный раствор или мелкозернистый бетон. Отличительной особенностью данного типа свай является их малый диаметр (127…190 мм) и относительно большое по сравнению к диаметру заглубление (более 100). Наибольшее распространение буроинъекционные сваи получили при усилении оснований и фундаментов реконструируемых и реставрируемых зданий. Сваи имеют значительную прочность на растяжение, поэтому их иногда используют в качестве анкеров в конструкциях, подверженных воздействию горизонтальных сил. Некоторые схемы усилений буроинъекционными сваями приведены на рис. 21.

Рис. 21 Варианты усиления фундаментов буроинъекционными сваями:

1 – стена здания; 2 – подводимый потолок; 3 – буроинъекционные сваи; 4 – существующие сваи; 5 – распределительные плиты

Усиление фундаментов способом «стена в грунте». Способ применяют при усилении фундаментов, расположенных вблизи фундаментов других зданий, на стесненной площадке, в сложных грунтовых условиях и т.п. Конструктивные решения усиления (глубокими стенами или прямоугольными столбами) зависят от причин усиления грунтовых условий, величины и характера нагрузок на фундамент, а также ряда других факторов. Например, при устройстве глубоких выемок или подвалов вблизи существующего фундамента, усиление производится глубокими стенами, возводимыми между выемкой и фундаментом (рис. 22, а). При этом повышение устойчивости стены достигается устройством анкерных креплений. Увеличение несущей способности столбчатых фундаментов может обеспечиваться возведением вокруг них глубоких стен или столбов прямоугольного сечения с двух- или четырехсторонним расположением (рис. 22 б, в), а иногда в виде замкнутого короба (рис. 22, г). Стены и столбы объединяются с фундаментом железобетонной обоймой. При необходимости одновременного увеличения устойчивости основания и усиления фундамента устраивают параллельные глубокие стены, объединенные стенами-перемычками меньшей глубины (рис. 22, д). За счет заключения в жесткую обойму при таком решении значительно повышается устойчивость основания и одновременно усиливается фундамент.

Рис. 22 Схемы усиления фундаментов способом «стена в грунте»:

1 – фундамент; 2 – стена в грунте или прямоугольный столб; 3 – выемка; 4 – анкер; 5 – стена в виде короба; 6 – глубокие ленты или стены; 7 – стены-перемычки

Иногда усиление фундаментов производят комбинированными способами, одновременно устраивая «стены в грунте» и сваи, а также применяя различные способы закрепления грунтов и оснований.

Усиление фундаментов опускными колодцами позволяет повысить несущую способность за счет заключения грунта основания в жесткую обойму. Колодец (круглый или прямоугольный в плане) опускают по мере выемки грунта по наружному периметру его стен. При этом основание фундамента сохраняется ненарушенным и заключается в обойму (рис. 23). Размеры колодца в плане и его глубина определяются расчетом, при этом грунт внутри колодца рассматривается как тело в жесткой обойме.

Рис. 23 Усиление фундамента опускным колодцем:

а – установка опускного колодца перед погружением; б – погружение колодца на проектную глубину; 1 – фундамент; 2 – колодец; 3 – котлован; 4 – обжимаемое основание

При усилении ростверков в случае большой степени их износа устраивают железобетонные обоймы. Возможная схема обоймы дана на рис. 24, а. Арматура обоймы должна быть замкнутой по периметру ростверка.

По возможности ее следует делать предварительно напряженной. В случае оплывающих грунтов и наличия большого количества воды усиление производят с применением способа «стена в грунте» (рис. 24, б). Иногда под ростверк подводят дополнительные железобетонные ленты, усиливая тем самым ростверк и верхние участки свай (рис. 24, в).

Рис. 24 Усиление ростверков свайных фундаментов:

1 – сваи; 2 – ростверк; 3 – железобетонная обойма; 4 – зацементированный щебень; 5– замкнутое ограждение «стена в грунте»; 6 – железобетонная лента

Усиление свайных фундаментов в случае их недостаточной несущей способности можно выполнять задавливание дополнительных свай или наращивание существующих свай дополнительными секциями. Чаще всего устраивают дополнительные выносные сваи. Пример последнего дан на рис. 25.

Рис. 25 Вариант усиления свайных фундаментов выносными сваями:

1, 2 – сваи и ростверк фундамента; 3 – отверстие для пропуска горизонтальной балки; 4 – поперечная балка; 5 – продольная балка; 6 – новый ростверк; 7 – дополнительная выносная свая

Усиление фундамента сваями

Любая часть здания иногда требует ремонта и реконструкции. Несмотря на то, что фундамент является в основном скрытой конструкцией, которая расположена в грунте, и он в некоторых случае требует ремонтных работ. Чаще требуется его укрепление, когда уже существующий фундамент запроектирован с ошибками или начал разрушаться из-за каких-либо факторов. Для укрепления используют много методов – увеличение ленты, закрепление грунта, улучшение прочностных характеристик основания специальными химическими добавками, цементом и обжигом. Один их популярных методов – использование свай. Как проводят такие работы и какие сваи применяются? Рассмотрим подробнее.

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

• Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
• Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
• Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

• винтовые;
• буронабивные;
• буроинъекционные;
• забивные.

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Это относительно новый метод для реконструкции. Он применяется в том случае, если обнаружены признаки осадки строения. Чаще всего осадка проявляется трещинами в стенах и самом фундаменте. Также буроинъекционные сваи применяют и для других случаев. В общем, процесс работ проходит по следующему плану:

• Через существующий фундамент бурят отверстия для свай. Для бурения используют специальные механизмы. Глубину и угол скважины рассчитывают, исходя из состава грунта, уровня осадки существующего здания, наличия грунтовых вод, нагрузки на основание.
• Для работы приготовляется раствор из смеси песка и цемента.
• Готовая смесь инъекционным методом под давлением подается в скважину. Такой метод позволяет полностью заполнить отверстие и уплотнить грунт вокруг будущей сваи. Бетонирование проводится одновременно с извлечением шнека от бура.
• Непосредственно после заполнения скважины в нее опускается каркас из арматуры способом вибропогружения.
• Проводится опрессовка свай после их изготовления.
• После твердения бетона свая и существующий фундамент начинают работать как одна конструкция. Нагрузка передается на более глубокие слои грунта. Разрушение стен прекращается.

В чем плюсы и минусы такой технологии? Основные преимущество таких свай:

• их можно устраивать большого диаметра и на большую глубину;
• при работе не возникает большой шум и динамическая нагрузка на соседние строения;
• буроинъекционные сваи удобны для использования на склоне с оползнем;
• высокая скорость изготовления.

К минусам таких конструкций относят необходимость использование дорогих материалов и оборудования.

В большинстве случаев сваи располагают под углом к поверхности грунта, это связано с тем, что они должны проходить сквозь существующий фундамент. Но существует и способ усиления фундамента вертикальными буроинъекционными сваями. Для этого скважины бурят рядом с лентой, а соединение их в единую конструкцию происходит путем бетонирования и увеличения подошвы существующего основания.

Укрепление фундамента буронабивными сваями

Существует также и другой метод, который использует несущую способность арматурного каркаса и бетонного раствора. Но в нем не применяют опрессовку, а бетон подается обычными методами. Это усиление фундамента буронабивными сваями – один их методов, которые приносят позитивные результаты на проблемных объектах. Работа проводится схожими методами, как и для буроинъекционных свай. Усиление проводят таким образом:

1. В местах, выбранных для монтажа свай высверливают скважины на глубину, необходимую для передачи нагрузки плотным слоям грунта. Почва в этих местах снимается, а существующий фундамент оголяется. Для устройства отверстий применяют шнековые буры.
2. В скважину погружается опалубка. Для этого применяется обсадная труба из металла нужного диаметра.
3. В обсадную трубу помещается арматурный каркас из стальных стержней, связанных в одну конструкцию. Он необходим для увеличения несущей способности сваи.
4. Каркас необходимо связать с существующим фундаментом. Для этого применяют стальные балки, выпуски арматуры и другие способы.
5. Скважина и соединение каркаса с фундаментом заполняется бетоном.

После застывания раствора траншея засыпается, а сваи и старый фундамент работают как единая конструкция.

Винтовыми сваями

Усиление фундамента винтовыми сваями проводят для небольших строений и частных домов. Технология работ такая же, как и для строительства нового фундамента, но есть отличия. Процесс включает в себя следующие этапы:

1. Уже существующий ленточный фундамент оголяется. При возможности это делают с двух сторон. Необходимо обкопать каждую сторону до уровня подошвы. Ширина траншеи выбирается таким образом, чтобы в ней было удобно работать и размещать оборудование.
2. Максимально близко к фундаменту в грунт ввинчиваются металлические винтовые сваи. Высота верха фундамента определяется тем, каким образом сваи будут объединятся с существующей конструкцией. Если будет проходить бетонирование для увеличения ширины ленты, верх сваи оставляют таким образом, чтобы он оказался в толще бетона.
3. Для передачи нагрузки на сваи применяют также стальные конструкции. Для этого на них монтируются швеллеры или двутавры, на которые опирается существующий фундамент. Соединение металлических элементов проводится путем бетонирования.

Усиление ленточного фундамента сваями – один из методов остановки разрушения здания при ошибках в проектировании или осадках грунта. Выбор правильной конструкции проводится путем расчета несущей способности и стоимости каждого варианта. Важно принимать во внимание расположение близлежащих зданий и характеристики грунта.

• Фундамент

Случается, со временем или сразу после строительства дома на свайно-винтовом фундаменте конструкции начинают быстро проседать, причём, неравномерно, появляется перекос дверных и оконных проемов. Это результаты неправильного выбора свай или не технологичного монтажа. Спасти ситуацию поможет только усиление свайно-винтового фундамента, которое необходимо выполнять сразу после обнаружения дефекта.

Признаки «слабого» фундамента

Как определить, что с несущей конструкцией что-то не так:

1. появилась очевидная асимметрия фасада;
2. появились трещины и щели в оконных и дверных заполнениях;
3. изменился естественный уклта или полное отсутствие исследований;

• неправильный выбор диаметра и дон кровли;
• при техническом обслуживании и контроле усадки выявилось неровное оседание конструкций.Возникнуть дефекты могут по разным причинам:
• неверный анализ характеристик грунлины свай (не по проекту);
• неверный монтаж столбов;
• не учтён уровень грунтовых вод, соответственно, произошёл подмыв конструкции или коррозия свай.

При выявлении хотя бы одного из перечисленных признаков или причин необходимо незамедлительно принимать меры по усилению неустойчивого винтового фундамента, чтобы избежать необратимых последствий в виде растрескивания стен.

Как усилить конструкцию

Есть несколько путей решения возникшей проблемы:

1. построить новый фундамент рядом с домом для последующего переноса;
2. реанимировать существующую конструкцию.

Поднятие и перенос дома возможны, но для этого не всегда есть средства и условия. К тому же, полноценное строительство фундамента – это дорогостоящий процесс, требующий немалого времени.

Гораздо чаще принимают решение о поднятии дома домкратами и укрепляют винтовую конструкцию:

• добавляют винтовые сваи;
• укрепляют старые опоры;
• добавляют буронабивные сваи;
• вдавливаемые сваи;
• буроинъекционный метод.

Самый простой способ – монтаж дополнительных винтовых свай вплотную с существующим фундаментом. Для этого придётся поставить на домкраты дом, здесь рекомендуется обратиться к специалистам.

Винтовые сваи вкручиваются как можно ближе к дому по периметру и под внутренними стенами, на них монтируется новый ростверк – стальная балка-швеллер или двутавр (он опирается на существующую обвязку). Таким образом, здание усаживается на новую опору. После этого производят утепление основания, его отделку.

Новая обвязка по старым сваям

Усиление фундамента на винтовых сваях для дома, приподнятого над землёй, можно воспользоваться методом пространственного усиления:

• дом приподнимают;
• все сваи перевязывают между собой профилированной трубой или стальным уголком, которые соединяют все сваи, в том числе внутренние;
• дом усаживают на новую обвязку.

Преимуществом метода является его относительная простота и невысокая стоимость. Самое главное – создать пространственный каркас, который перераспределит нагрузку на опоры.

Буронабивные сваи

Свайный фундамент можно укрепить бетонными сваями, которые обустраиваются непосредственно под домом.

1. для удобства дом приподнимают, но можно обойтись без этого этапа;
2. делают предварительный расчет прочности и определяют шаг дополнительных опор, их расположение;
3. в обозначенных местах бурят отверстия в грунте;
4. монтируют арматурный каркас и заливают бетон М300-М400 в опалубку.

После этого ждут, когда застынет бетон (от 7 дней в зависимости от условий), далее устанавливают ростверк. К слову, можно сделать монолитное усиление:

• буронабивные сваи устанавливают по всему периметру дома, демонтируют прежний ростверк;
• между опорами делают опалубку для бетонного ростверка, арматуру свай перевязывают с балочным каркасом;
• заливают бетонный раствор.

В результате получается новый бетонный свайный фундамент.

Не будем подробно описывать данный метод, поскольку он аналогичен обустройству новых опор, о которых мы говорили ранее. В данном случае вместо новых винтовых свай рядом с фундаментов посредством специальных машин вдавливают новые бетонные опоры, на которые так же устанавливается новый ростверк.

Этот метод непопулярен, но имеет место в строительной практике.

Буроинъекционный метод

Самый дорогой, но и эффективный метод укрепления фундамента – буроинъекционный.

Предварительно осуществляют расчет конструкции. Согласно новому проекту в заданных местах осуществляют прокол с двух сторон специальным установками под углом не менее 30° следующим образом:

• прокол осуществляют с внешней и внутренней стороны фундамента, образуя Х-образную опору;
• под напором нагнетают бетонный раствор;
• арматурой производят перевязку свай и ростверка.

Процесс бурения очень сложный и требует соблюдения ряда правил, использования техники.

Общие рекомендации

Существует множество способов укрепления неправильно рассчитанного и построенного фундамента, однако, есть 3 золотых правила реставрации:

1. Обязателен пересмотр и перерасчет проекта. Если сваи были поставлены без расчёта и угадать с расположением опор и их несущей способностью не получилось, стоит ли рисковать ещё раз?
2. Быстрое принятие мер – половина успеха. Сложно угадать, как быстро будет развиваться деформация, а это чревато растрескиванием несущих конструкций, что влечёт опасность разрушение дома.
3. Профессиональный подход очень важен. Только опытные строители с необходимой техникой действительно помогут отреставрировать фундамент, ведь в этом вопросе очень важна точность от подъёма дома до установки нового ростверка.

Не игнорируйте признаки деформации и общие рекомендации ведь на кону самое ценное – ваша жизнь и здоровье.