Одностороннє збільшення опори фундаменту. Як зміцнити фундамент: способи та технологія посилення різних основ

У ході експлуатації будівель нерідко виникає необхідність посилення старих фундаментів, що втратили значну частину несучої здібності, а також реконструкції будівель, коли проектне навантаження на фундамент збільшується.

Серед причин, що призводять до необхідності посилення основ та реконструкції фундаментів, основними є:

періодичні коливання рівня ґрунтових вод;

знос фундаментів старих будівель під впливом проморожування, перепадів температур, виконання земляних робіт поблизу фундаментів, пучення грунтів, перевищення проектних навантажень під час експлуатації, вібраційного впливу обладнання тощо;

деформації внаслідок помилок при проектуванні та будівництві;

суффозія (вимивання дрібніших частинок ґрунту в процесі фільтрації через нього паводкових вод.

Рис. 1:Посилення фундаменту існуючого будинку

Існуючі технології посилення фундаментів будівель різні і дозволяють відновити або суттєво підвищити показники несучої здатності фундаменту будь-якої будівлі. Істотної різниці між посиленням фундаменту приватного будинку і багатоповерхової адміністративної, виробничої або житлової будівлі немає, а ось від типу фундаменту, що посилюється, і характеристик грунтів методи посилення фундаментів залежать.

Способи посилення стрічкових фундаментів

Перерахуємо основні способи посилення стрічкових фундаментів, що застосовуються сьогодні на практиці будівельниками:

Посилення фундаментів торкретуванням. Уздовж фундаменту ділянками (захватками) відривається траншея, поверхня фундаменту ретельно очищається, на ній робляться насічки, глибиною не менше 15 мм, а потім наноситься бетон із застосуванням бетонної гармати.

Зміцнення фундаментів цементацією. Без проведення земляних робіт спеціальними механізмами через кожні 0,5–1 м по периметру (або лише на певній проблемній ділянці) бурять шурфи у ґрунті та фундаменті, і за допомогою спеціальних ін'єкторів під великим тиском подають розчин бетону; він заповнює порожнечі та тріщини фундаменту і частково простір між фундаментом та ґрунтом.

Посилення фундаментів залізобетонними обоймами. Фундамент відкривається ділянками, очищується, ґрунт основи ущільнюється домкратами, монтується каркас арматури та заливається бетоном.

Посилення фундаменту буронабивними палями. Виготовляється вертикальне буріння свердловин крізь опорну плитну частину фундаменту, закладається та перев'язується арматура палі з арматурою фундаменту, заливається та трамбується бетон.

Посилення фундаменту палями. Підлога фундаменту домкратом вдавлюються складові залізобетонні палі.

Посилення фундаментів буроін'єкційними палями. Фундамент пробурюється у кількох місцях наскрізь свердловинами невеликого діаметра під кутом до вертикалі та не проектну глибину. Закладається арматура та під тиском закачується бетон.

Є й інші способи, які можна назвати різновидом перелічених вище.

Посилення фундаментів шляхом посилення підошви

Посилення пальових фундаментів

Палеві фундаменти також можна посилити, у разі потреби., І для цього існують такі способи:

Часто посилення пальових та стрічкових фундаментів поєднується з посиленням ґрунтів основи.

Способи посилення залізобетонних фундаментів

Залізобетонні фундаменти можуть бути монолітними (зроблені за допомогою заливки бетоном опалубки з арматурним каркасом) або збірними (зведеними з блокових залізобетонних конструкцій).

У будівельній практиці застосовуються такі способи посилення залізобетонних основ:

Посилення фундаментів за допомогою облаштування залізобетонної обойми

До використання обойми без розширення вдаються при необхідності зміцнення пошкоджених залізобетонних фундаментів із достатньою несучою здатністю;
Обойму з розширенням обладнують при недостатніх несучих характеристиках підстави чи надбудові будівлі.

Особливості технології:

По периметру основи копається траншея, оголений фундамент очищається від ґрунту та промивається цементним молоком. По всій висоті основи в шаховому порядку просвердлюються отвори, в які забиваються арматурні лозини діаметром 15-20 мм (вони повинні виходити зі стіни як мінімум на 15 сантиметрів).

Рис. 1.1

На забитих у фундамент стрижнях формується арматурний каркас, якого приварюється листовий метал. У порожнечі кладки фундаменту через ін'єкційні трубки бетон нагнітається до повного заповнення всіх існуючих тріщин. Після затвердіння бетону у фундаменті проводиться заповнення бетоном металевої опалубки та обрізання верхніх частин ін'єкційних трубок.

Посилення фундаменту залізобетонною сорочкою

Метод облаштування залізобетонної сорочки ідентичний технології посилення обоймою, єдина відмінність - охоплення основи.

Рис. 1.2

Посилення фундаменту за допомогою збільшення площі спирання на ґрунт

Збільшення опорної площі провадиться за допомогою нарощування товщини основи залізобетонними відливами.

Рис. 1.3

Після відкопування фундаменту в ньому свердляться наскрізні отвори, в які проводяться сталеві тяжі для фіксації ЗБ відливів. По завершенню кріплення відливів між ними та стіною розміщуються гідравлічні домкрати та здійснюється розтискання опалубки. Простір, що утворився, заповнюється бетоном, вичікується час до його схоплювання і домкрати забираються. Відбувається ущільнення бетону, в результаті чого фундамент обжимається як самим відливом, так і бетонним прошарком.

Посилення фундаменту збільшенням глибини його закладання

При необхідності перенесення опорної підошви фундаменту в нижчий шар грунту, під основою будинку формуються бетонні блоки.

Фундамент розвантажується за допомогою рандбалок та гідравлічних домкратів, що піднімають стіни будинку. Після чого навколо фундаменту ділянками по 2-2,5 метри відкопуються шурфи завглибшки на 1 метр нижче за глибину закладення основи. Стінки та дно шурфів укріплюється дерев'яною забіркою.

Рис. 1.4

Під опорною п'ятою фундаменту риється колодязь, розмір якого відповідає глибині збільшення основи.

Після затвердіння бетону в зазорі розміщуються гідравлічні домкрати і проводиться обтискання бетону в колодязі. По завершенню обтиснення зазор бетонується і траншея відсипається ґрунтом.

Посилення фундаменту другої палі

Посилення фундаменту буронабивними палями не вимагає відкопування основи, що значно скорочує термін проведення реконструкції.

Цей спосіб застосовується за необхідності посилення фундаментів з недостатньою несучою здатністю через неправильне проектування, необхідність надбудови будівлі або зменшення щільності грунтів.

Додаткові палі можуть розміщуватися як впритул до існуючих опор фундаментів, так і виноситися за периметр контуру основи. У такому разі навантаження на додаткові палі передається за допомогою горизонтальних балок, якими вони поєднуються з ростверком будинку.

Рис. 1.5

Посилення за допомогою підведення опорних елементів під підошву основи

Дана технологія дозволяє посилити дрібнозаглиблені фундаменти не збільшуючи їх глибину та ширину. Як опорного елемента, що підкладається, використовуються монолітні залізобетонні плити або стовпи, за допомогою яких досягається збільшення площі опори фундаменту і збільшення його несучої здатності.

Рис. 1.6

Посилення залізобетонного фундаменту опускною криницею

Опускні колодязі є збірними конструкціями з ЖБ плит, якими обжимається грунт навколо стін фундаменту. Занурення колодязя виконується у процесі послідовної виїмки ґрунту під бетонними плитами. Утворена навколо стін фундаменту траншея засипається піском, який поливається водою і пошарово ущільнюється.

Рис. 1.7

Посилення фундаменту перебудовою його конструкції

Непоодинокі випадки, коли для посилення стовпчастої основи з нього формують стрічковий фундамент, а при необхідності посилення стрічкового, з нього, у свою чергу, роблять плитний фундамент.
До цього способу вдаються при серйозних деформаціях фундаменту, коли інші методи його посилення неспроможні забезпечити необхідний результат.

Посилення ґрунтів основи

Основним фактором, що провокує усадку фундаментів, нерідко виступає недостатня щільність і несучі характеристики ґрунтів, на яких вони розташовані. У такому разі в комплексі зі зміцненням фундаменту повинні виконуватись роботи з посилення ґрунтів. Існує кілька способів посилення ґрунтів основи:

шляхом нагнітання спеціальних хімічних реагентів у ґрунт, здатних змінити його структуру (смолізація та силікатизація); цементація - нагнітання в ґрунт цементної суспензії;випал - шляхом спалювання газу у спеціальних шурфах та свердловинах;електросилікатизація.

Цементизація- проводиться для посилення скального ґрунту, гравістих пісків та супісків з мінімальним вмістом пилкових частинок;

Цементизація виконується за допомогою спеціального ін'єкційного обладнання - по периметру основи в ґрунт занурюються порожнисті металеві труби діаметром від 25 до 80 міліметрів, на нижній частині яких з кроком 3 см просвердлені отвори діаметром 4-5 мм.

Рис. 1.8:

У труби за допомогою компресора нагнітається цементно-піщаний розчин під тиском 7 атмосфер. Тиск під час подачі розчину контролюється за допомогою манометрів. В результаті цементизації під опорною підошвою основи формується бетонний прошарок, що значно збільшує несучу здатність фундаменту.

Силікатизація- використовується для посилення дрібнозернистого ґрунту: суглинку, пливунів, глини та лісоподібного ґрунту;

Силікатизація виконується за допомогою аналогічного ін'єкційного обладнання. У ґрунт через поруч розташовані ін'ектори подається два види розчину - силікат натрію (він же рідке скло) та суміш хлористого кальцію з водою.

Посилення погано проникних пливунів проводиться за допомогою спеціальної емульсії - силікадолю, що складається з силікату натрію та фосфорної кислоти. Ця суміш має низьку в'язкість і краще проникає в пори лісового ґрунту.

Рис. 1.9

Силікатизація може доповнюватись електричним впливом на розчин силікату натрію, що сприяє більш рівномірному розподілу емульсії всередині ґрунту. При електросилікатизації вплив струмом на розчин проводиться протягом 2 діб.

Бітумізація- застосовується для скельних ґрунтів та сухого піщаного ґрунту;

Для бітумізації використовується розплавлений бітум, який через ін'ектори подається в свердловини, що пробурені в скельних грунтах. Заповнив порожнечі бітум твердне і перешкоджає розмиттю тріщинуватого скального грунту ґрунтовими водами.

Рис. 2.0

Посилення піщаного грунту проводиться методом холодної бітумізації, на яку використовується бітумна емульсія (суміш частинок бітуму з водою) з додаванням коагулянтів (каталізаторів осаду бітуму). Після нагнітання емульсії у ґрунт частинки бітуму заповнюють пори ґрунту та створюють ущільнюючий ґрунт водонепроникну завісу.

Смолізація- використовується для посилення піщаного ґрунту;

Через ін'ектори в піщаний ґрунт подається суміш соляної та карбамідної кислоти. Після попадання в ґрунт емульсія, в результаті хімічної реакції, утворює гель, що заповнює пори і склеює піщаний ґрунт між собою.

Глибинне ущільнення- застосовується для зміцнення насипних ґрунтів, сформованих для вирівнювання та підняття рівня будівельних майданчиків;

Глибинне ущільнення проводиться за допомогою облаштування вертикальних та похилих буронабивних паль. Буріння ведеться за допомогою обладнання CFA (порожнистим шнеком) з використанням обсадної труби, після досягнення проектної глибини свердловини бур піднімається вгору та заповнює свердловину бетонним розчином.

Рис. 2.1

Термопосилення (випалювання)- використовується для зміцнення глинистого ґрунту;

Випалення відбувається в попередньо пробурених вертикальних та похилих свердловинах. При посиленні основ, розташованих на схилах, практикується горизонтальне буріння свердловин під фундаментом будівлі. По завершенню буріння в нижній частині свердловини розміщується ніхромовий електронагрівач, а оголовок свердловини закривається герметичним затвором.

Електронагрівач у процесі роботи (температура від 300 до 500 градусів) піднімається з дна свердловини у її верхню точку, внаслідок чого всі шари ґрунту піддаються термічній дії.

Статті на тему

Корисні матеріали

JQuery(document).ready(function()( jQuery("#plgjlcomments1 a:first").tab("show"); ));

Зважаючи на відсутність протягом тривалого часу планового ремонту або під дією підвищених навантажень, фундамент починає руйнуватися. Якщо стіни досить міцні, то власники будівлі вирішують самостійно відремонтувати основу. Це дозволяє продовжити його експлуатаційні терміни та заощадити небагато коштів. Зміцнення фундаменту приватного будинку проводять декількома способами, більшість яких не вимагають наявності технічних можливостей та спеціалізованих знань. Залучення професійних будівельників необхідне лише окремих важких випадках.

Причини руйнування основи

Посилення фундаменту обов'язково проводять, виявивши ознаки деформації або плануючи внести зміни до наявної конструкції. Наприклад, якщо ухвалено рішення добудувати другий поверх. Перед початком робіт важливо визначити причини, що спричиняють руйнування, оскільки від цього залежатиме вибір комплексу реставраційних заходів.

Зміни у структурі опори можуть спровокувати:

Земляні роботи, що проводяться на ділянці у безпосередній близькості від будівлі. Створюючи додаткове навантаження на окремому відрізку, вони призводять до утворення просідання та тріщин.
Вібрація. Часто спостерігається, якщо будинок знаходиться поблизу залізниці, а також після перенесених землетрусів.
Сильне зволоження ґрунту через підвищення рівня ґрунтових вод, що пройшов паводок.
Неправильна експлуатація. Один із прикладів – будівля не опалюється у зимовий період.
Порушення технології, спричинене недостатнім обсягом сполучної речовини (цементу), кількістю встановленої арматури.
Помилки розрахунку максимального навантаження.
Розташування основи вище за рівень промерзання ґрунту, що викликає його зрушення.
Перепланування будівлі зі зсувом несучих стін.

Без усунення причин руйнування опорної конструкції, проведення ремонтних робіт буде менш ефективним. Тому якщо деформацію викликає високий рівень ґрунтових вод, то на ділянці спочатку необхідно зробити дренажну систему і потім зміцнювати основу.

Ремонт фундаменту цегляного будинку

Найбільшу популярність набули кілька варіантів усунення пошкоджень. Найпростіший, коли при незначному просіданні на підставі пішла тріщина. Її трохи розширюють, очищають від бруду і, добре проґрунтувавши, закладають піщано-цементним розчином.

У складних випадках вибирають спосіб встановлення залізобетонної подушки, що заливається під опори. Завдяки великій площі вона знижує навантаження та, додатково утеплюючи грунт, припиняє морозне пучення. Але реставрацію основи слід проводити невеликими ділянками до двох метрів завдовжки.

Дочекавшись, коли один відрізок, що ремонтується, набере необхідну міцність (протягом 25–28 днів), продовжують відновлення іншого. Тому цей метод добре підходить, щоб попередити просідання окремої частини або одного з кутів будинку. Але зміцнення фундаменту довкола таким способом – тривалий процес.

Заливку підсилювального пояса застосовують, якщо є численні тріщини, при цьому їхня кількість не збільшується. Метод дозволяє запобігти подальшим змінам, але міцність несучої конструкції підвищує незначно. Заміну цоколя роблять, коли може повністю зруйнуватися. Виконати таку роботу простіше з дерев'яним будинком через його малу вагу. Під будинком із цегли, каменю ремонт проводять невеликими шматками близько метра.

Перед заливкою подушки проблемну ділянку будинку обкопують зсередини та зовні, намагаючись створити дві канави до 3/4 від глибини фундаменту та до 3 метрів довжини. Наявність траншей дозволить оцінити стан опори та визначитися з подальшими діями щодо її заміни чи реставрації. Далі:

Під подушку копають яму довжиною до 2 метрів, заглиблюючись нижче за основу на 40-50 см.
Накривши дно геотекстилем, роблять піщане підсипання товщиною 3-5 см, а зверху ще 10 см щебеню.
Додатково прокидають шар піску та, вирівнявши його, прокладають твердий пінопласт розміром 50 мм.
Зібравши армуючу конструкцію, встановлюють опалубку.
Заливши бетон, розчин ущільнюють вібратором.
Залишають вистоятись на 25–28 днів.

Переходити на такі ділянки можна після повного затвердіння розчину. Якщо проведення ремонтних робіт не було закінчено до холодів, то вже готові траншеї засипають землею і вкривають пінопластом.

Заміну цоколя рекомендується проводити окремими шматками, не більше метра завдовжки, витримуючи між дільницями, що ремонтуються, 3 м. Враховуючи складність робіт, знадобляться: ланцюгова пилка по бетону для вирізки та видалення пошкоджених частин, зварювальний апарат для з'єднання армуючих елементів, перфоратор. Порядок робіт наступний:

За допомогою пилки в стіні роблять кілька вертикальних, потім горизонтальних пропилів, намагаючись розділити обрану ділянку на окремі фрагменти.
Прибравши шматки, усі поверхні очищають.
Роблять опалубку, одна частина якої встановлюється з боку вулиці, інша всередині будівлі. Вона повинна бути ширша за його стіну на 5-7 см. Якщо два відступи не виходить, то одну зі сторін зводять урівень.
Підготувавши опалубку, встановлюють армуючу конструкцію. Для чого просвердливши в стіні отвори, в неї вбивають вертикальні штирі 18-22 мм діаметром.
Заготовки в горизонтальній площині розташовують, закріпивши в старий цоколь.
Між собою арматуру з'єднують в'язальним дротом за допомогою зварювання.
На завершення бетонують і дають вистоятись до 25 днів.
До заміни сусідніх ділянок розпочинаються не раніше зазначеного терміну.

Пристрій підсилювального пояса можна виконувати на одній або всіх стінах одночасно. При цьому способі знімається частина навантаження, завдяки чому виходить ефективно зміцнити фундамент цегляного будинку. Ще один позитивний момент – захист його від морозного здирання, що дуже важливо, якщо будова знаходиться в місцевості з високим розташуванням ґрунтових вод.

Діють за таким алгоритмом:

Роботи починають із створення навколо фундаменту канав (з внутрішньої та зовнішньої сторони стін), заглиблюючись до піщаної, щебеневої подушки. Ширину витримують в межах 80-100 см, менші розміри утруднять кріплення пояса до основи.
Завершивши підготовку траншей, ґрунт, а потім насипаний зверху шар щебеню в 10-15 см ущільнюють ручним трамбуванням.
Щоб приховати нерівності, додатково укладається прошарок з піску, але в неї листи пінопласту товщиною 50 мм. Для захисту від зварювання його покривають брезентом.
Через 60-90 см у фундаменті просвердлюють отвори Ø 18-25 мм. Вбивають у них підготовлені обрізки сталевого прокату. До арматури приварюють сітки, які необхідно додатково обв'язати між собою шматками дроту, розташовуючи їх на відстані від основи 5-7 см.
У нижній частині, щоб рівномірно розподілити навантаження на ґрунт, встановлюють ще одну сітку.
Після того, як армуюча конструкція створена, брезент прибирають і кріплять опалубку.
Приступають до заливання бетону.

Всі роботи проводять поетапно, спочатку готують саму подушку, а через 2-3 дні зміцнюючий пояс. Є думка, що для посилення характеристик основи йому необхідно дати вистоятися протягом місяця, але таке не завжди можливе. Тому після остаточного заливання бетону, почекавши 3-5 днів, опалубку знімають і траншею засипають ґрунтом.

Зміцнення основи старого дерев'яного будинку

Роботи виконують з урахуванням ступеня руйнування, або коли будова пішла у землю. У першому випадку застосовують перераховані вище методи, в останньому - будинок піднімають. Таке рішення полегшує доступ до фундаменту та дозволяє зменшити навантаження на нього. З будинку забираються всі меблі, по можливості і піч. Коли розміри і вага будівлі невеликі, її намагаються підняти з допомогою лаг. Для цього використовують брус 80х80 мм. Підставивши його під один з кутів і наголосивши на поліні, натискаючи на нього як на важіль, вичавлюють стіну.

Тяжкий старий будинок піднімають, використовуючи кілька домкратів. Встановивши їх у певних місцях, будівництво переміщують на необхідну висоту і роблять нарощування основи за допомогою цегли, бетонного розчину. У серйозних випадках, коли посилення однієї із сторін недостатньо, зміцнюють весь периметр.

Іноді у ремонті старого дерев'яного будинку обмежуються бетонуванням кутових ділянок.

Перед початком робіт проблемні зони оголюють, викопуючи в кожній з них яму діаметром близько метра, розташовуючи її нижче за глибину залягання основи.
Щоб дістати до арматури, старий фундамент у деяких місцях очищають.
Зміцнювальну сітку приєднують за допомогою зварювання.
Встановивши її, роблять пошарову заливку бетоном, після чого залишають застигати.

Підвищити рівень надійності можна одночасним зміцненням кутів і найбільш проблемних місць по периметру житла.

Для цього, підготувавши рови шириною до 0,5 метра, посилення проводять армуючими ґратами з розмірами осередків 20×20 см. Глибина канав обмежена заляганням старої опори. З'єднавши між собою основу та арматуру, готують опалубку та бетонують.

Одним із ефективних способів збільшити міцність фундаменту старого дерев'яного будинку є пальовий метод, який поділяють на кілька видів:

Буронабивний. По сторонах основи з проміжком у кожні півтора метри готують свердловини двометрової глибини. Провівши гідроізоляцію, закладають армовані конструкції та роблять заливку бетоном.
За допомогою гвинтових паль. Спосіб менш трудомісткий, але доводиться одночасно витримувати напрямок стрижнів і займатися їх поглибленням, тому для його правильного виконання потрібно кілька людей.

Перерахувати доступні варіанти зміцнення фундаменту будинку важко. Усі вони розроблялися з урахуванням наявних дефектів і з можливостей їх вирішення. Але в кожному випадку комплекс робіт з підвищення несучої здатності основи легко виконати самостійно.

Нерідко власники приватних будинків стикаються із проблемою руйнування фундаменту. Найчастіше це стосується старих зроблених з колод або брусових будівель. Але іноді зміцнення потрібне і фундаменту нового будинку, якщо при спорудженні не було дотримано технологій та враховано природні фактори, наприклад, наскільки глибоко промерзає ґрунт на території. У деяких випадках основа руйнується, якщо поблизу будинку будуються будь-які об'єкти. І, нарешті, фундамент потребує зміцнення, якщо до готової будівлі планується прибудувати додаткові приміщення або надбудувати поверхи. Якщо цим знехтувати, то збільшення маси будівлі може призвести до просідання, перекосу вхідних та віконних конструкцій, утворенню тріщин у підставі і навіть повної руйнації.

Причини часткового руйнування фундаменту

Фундамент є платформою, на якій базується споруда. Він розподіляє масу будівлі по всій площі та знижує питомий тиск на ґрунт. Від його стану залежать експлуатаційні якості та довговічність будови, оскільки саме на основу припадає все навантаження від вищих конструкцій.

Глибокі тріщини на фундаменті свідчать про руйнування, що починається.

Але в процесі експлуатації будівлі фундамент часто зазнає часткового руйнування. Це може бути викликано такими причинами:

розташуванням будинку на похилій місцевості, в сейсмонестійкому районі або поряд із залізницею;
некоректно складеним проектом;
помилками на етапі розрахунку запланованого навантаження;
недотриманням будівельних технологій під час спорудження платформи;
використанням низькоякісних будівельних матеріалів;
неправильним облаштуванням гідроізоляції;
зниженням якісних характеристик основи;
природними явищами - підтопленням, перенасиченням ґрунту вологою, промерзанням ґрунту;
господарською діяльністю людини – неправильною експлуатацією будинку, наприклад, відсутністю сезонного опалення, будівництвом або прокладанням комунікацій у безпосередній близькості від фундаменту, ремонтом чи добудовою будинку.

Оскільки на початковому етапі будівництва не завжди можливо точно спрогнозувати, якому навантаженню і природним факторам буде піддаватися підстава, згодом доведеться вдатися до його зміцнення. Посилення фундаменту забезпечує надійність і безпеку експлуатації приватного будинку, оскільки саме заміські домоволодіння найбільш схильні до впливу природних факторів. Якщо проігнорувати проблему, можливо, доведеться повністю змінювати фундамент, а це вартує великих грошей.

Перед початком робіт із зміцнення основи необхідно провести ретельний аналіз причин, що спричинили його часткове руйнування. Як правило, для цього запрошують професіоналів із спеціальним обладнанням. Вони оцінюють фактори, що викликають деформацію фундаменту, і дають рекомендації щодо їх усунення або зведення до мінімуму.

Підготовка до зміцнення фундаменту

Перед зміцненням фундаменту проводять його зовнішній та внутрішній огляд. При зовнішньому огляді визначаються такі параметри:

габарити будови;
стан опорних конструкцій;
наявність тріщин та скосів.

При підземному дослідженні визначаються показники:

будову та габарити платформи;
міцнісні властивості використовуваного матеріалу;
глибина його закладання.

Перш ніж розпочати роботи з укріплення фундаменту, необхідно переконатися у закінченні його усадки. Зазвичай вона продовжується не менше місяця. Щоб зрозуміти, що усадка закінчилася, поперек виявлених тріщин встановлюються гіпсові маячки. Їхній стан дозволить визначити, коли можна починати зміцнення основи.

На завершальній стадії підготовки зміцнення здійснюється розвантаження платформи. Вона може бути повною або частковою. Важливим фактором є недопущення викривлень, які негативно позначаться під час відновлення фундаменту.

Для подальшого посилення фундаменту будівля піднімається домкратами

Часткове розвантаження платформи будинку проводиться із застосуванням дерев'яних або металевих опор та підкосів.

У підвалі встановіть опорні подушки відступивши від стіни 2 м.
Покладіть зверху опорний брус.
Закріпіть стійки.
Потім балкою з'єднайте їх з перекриттям, а потім з опорним брусом, використовуючи клини.

Для капітального розвантаження платформи монтуються сталеві балки-обв'язування.

Під поруч кладки, в якому цегла укладена короткими гранями до стіни, з двох сторін пробийте штроби, дотримуючись між ними відстань 2 м.
Помістіть у них балки-обв'язки та закріпіть 25-міліметровими болтами.
За допомогою накладок зваріть місця стикування балок, а проміжки від стіни до балки залийте піщано-цементний розчин.
У нижній частині стін пробийте отвори, дотримуючись відстані між ними не більше 3 м, вставте в отвори балки.
Встановіть поперечні балки на опорні подушки з обох боків стіни.

Методи посилення основ

У сучасному будівництві застосовуються різні методики зміцнення фундаменту, зумовлені стрімким розвитком ринку будівельних матеріалів:

розширенням підошви;
сваями;
залізобетонною подушкою;
заміною цоколя;
посилюючим поясом;
залізобетонною сорочкою;
цементацією;
відливами;
підведенням нових підстав;
обоймами;
торкретбетоном.

Для зміцнення фундаменту застосовуються різні методи

Кожен із перерахованих способів має як переваги, так і недоліки. Розглянемо найпопулярніші технології.

Поширення підошви

На практиці власники будинків найчастіше вдаються до класичного, перевіреного методу зміцнення фундаменту – способу розширення підошви. Підошва – це залізобетонна подушка, на яку спирається фундамент. Такий метод є найпростішим, надійнішим і відносно недорогим. З роботою можуть впоратися кілька людей, які мають певні навички.

Навколо будинку закладається додаткова основа, яка відіграє роль допоміжної підпірки.
Підошва по всьому периметру конструкції фіксується на кількох наперед розмічених базових точках, кількість яких залежить від розмірів будівлі та ступеня руйнування основного фундаменту. Зазвичай відстань між точками становить 2,5-3 м-коду.
З боків та під фундаментом проводиться виїмка ґрунту.
Під фундамент закладається арматурна стяжка та рівномірно заповнюється розчином.
За допомогою бетонного вібратора видаляються бульбашки повітря.
Бічні стінки підошви піднімаються на цоколь на 15 див.

Метод посилення фундаменту розширенням підошви є найбільш простим, надійним та відносно недорогим.

Посилення фундаменту палями

Існує безліч різновидів паль, за допомогою яких можна зміцнити фундамент.

Буроїн'єкційні палі

Надати конструкції додаткову міцність можна за допомогою буроін'єкційних паль. Останнім часом ця техніка користується значною популярністю. Але через застосування інноваційних технологій, недешевих матеріалів, бурової техніки та залучення фахівців такий спосіб вважається досить дорогим.

Суть технології полягає в наступному:

Після висихання розчину утворюється новий фундамент з пальових конструкцій, що за міцністю і надійністю нагадує моноліт, на якому базується будова.

Надати конструкції додаткову міцність можна за допомогою буроін'єкційних паль

Мікросваї

У деяких випадках використовуються мікросваї. Їхній діаметр становить 150–300 мм. У процесі буріння можна наповнити свердловини розчином. Цей метод передбачає використання бурових штанг. Залишаючись усередині палі, вони забезпечують більш надійне зміцнення фундаменту.

За допомогою мікропаль можна посилити не тільки фундамент, а й грунт

Відео: посилення фундаменту мікропалями

Вдавлювані палі

Для передачі навантаження на тверді глибокозалягаючі грунти застосовуються палі, що вдавлюються. Їх встановлюють із використанням спеціального обладнання. Балки, що монтуються в основу, забезпечують хорошу стиковку фундаменту та паль.

Відео: посилення фундаменту пальами, що вдавлюються.

Метод посилення фундаменту виносними палями використовується при підвищеному рівні ґрунтових вод. Фундамент виносять на палі. Сполучною ланкою між палями та основою є залізобетонна балка, пропущена через фундамент.

Фундамент виносять на палі

Металеві трубчасті палі

Установка металевих трубчастих паль проводиться з обох боків платформи. Для цього використовується метод зварювання із застосуванням спеціальної техніки. Для установки паль монтується залізобетонний каркас та зв'язується з балками, що спираються на домкрати.

Металеві палі зв'язуються залізобетонною балкою

Заливка залізобетонної подушки

Перевагами зміцнення платформи методом заливання залізобетонної подушки є:

зниження тиску на ґрунт за рахунок великої площі основи;
додаткове утеплення ґрунту. Це запобігає морозному пученню, яке вважається найчастішою причиною руйнування фундаменту.

До недоліків технології відноситься неможливість заливати фундамент повністю, а тільки ділянками не більше 2 м, і необхідність дотримуватися часу висихання кожної ділянки перед заливкою наступного. Тому такий спосіб використовується для зміцнення одного з кутів основи або в тому випадку, якщо час і витрати на заливку фундаменту навколо не принципові.

Залізобетонна подушка знижує навантаження на ґрунт і дозволяє утеплити його

Заливка подушки під фундаментом відбувається у кілька етапів:

Ділянка, що ремонтується, обкопується зовні і зсередини будівлі. При цьому знімається вимощення і підлога, відкопується земля навколо основи у вигляді двох траншів довжиною від 3,0 м до 3,5 м і глибиною глибини фундаменту.
Оцінюється стан фундаменту на наявність тріщин та зруйнованих ділянок.
Якщо основа гаразд, копається яма під подушку довжиною до 2 м і глибиною 0,4-0,5 м щодо фундаменту. Дно ями має бути рівним.
У яму вкладається геотекстиль, насипається пісок шаром 3-5 див і 10-сантиметровий шар щебеню фракції 30-40 мм.
Для вирівнювання поверхні поверх щебеню насипається чистий пісок, а потім кладеться 5-сантиметровий шар пінопласту.
Зверху укладається армуюча конструкція та встановлюється опалубка.
Основа заливається бетоном та ущільнюється за допомогою вібратора.
Опалубка знімається за 2 доби.
Починати ремонт наступної ділянки можна не раніше, ніж через 25-28 діб.

Важливо, щоб бетон містив якнайменше води. Оптимальна пропорція води до бетону – 1:4. Але дуже густий бетон важко заливати в траншею, тому його можна розбавити пластифікатором, що продається в будівельних магазинах.

Висота готової залізобетонної подушки повинна становити не менше 10 см дільниці фундаменту, що ремонтується.Це дозволить посилити основу та знизити тиск на ґрунт.

Взимку ремонтувати фундамент способом заливання бетонної подушки не рекомендується. Якщо залишилися вириті траншеї, захистіть їх від морозного задирання: засипте землею і накрийте пінопластом.

Відео: посилення фундаменту заливкою бетонної подушки

Заміна цоколя

Якщо обсипання чи руйнування платформи сталося у районі цоколя, цю частину необхідно замінити. Найлегше зробити заміну під будівництвом з дерева, оскільки вона важить менше, ніж кам'яна або цегляна.

Найлегше замінити цоколь під дерев'яною спорудою

Під спорудою з каменю або цеглини цоколь змінюють частинами не довшими 1 м з проміжками між ділянками не менше 3 м. Для проведення робіт знадобиться:

арматури;
цемент;
пісок;
щебінь;
пластифікатор;
бетонозмішувач;
ланцюгова пилка по бетону для вирізування необхідних ділянок цоколя;
перфоратор;
зварювальний апарат для кріплення армуючих елементів.

Як зробити заміну цоколя своїми руками

Відео: заміна цоколя з підйомом будинку

Заливка підсилювального пояса

Якщо платформа покрилася тріщинами, але їхня кількість з часом не зростає, то ремонт виробляють шляхом заливки пояса, що зміцнює. Це дозволяє запобігти подальшому руйнуванню основи та захистити його від деформації при низьких температурах, але його міцність при цьому збільшується незначно. Зміцнюючий пояс допускається заливати як у всьому периметрі, так і вздовж однієї стіни.

Насамперед проводиться відкопування основи зовні будівлі. Зовнішня частина фундаменту має бути повністю звільнена від землі, але не слід копати глибше піщаної або щебеневої подушки. Оптимальна ширина канави – 0,8–1,0 м.
Зовнішня частина фудаменту має бути повністю звільнена від землі
Потім необхідно ущільнити грунт поблизу фундаменту методом ручного трамбування і насипати шар щебеню фракції 30-50 мм товщиною 10-15 см. Щебінь також ущільнюється. Поверх нього насипається тонкий шар піску, щоб приховати гострі краї.
Поверх піску слід укласти щільний пінопласт товщиною 5 см і накрити його брезентом для захисту матеріалу від іскор у процесі зварювання.
Далі в фундаменті необхідно просвердлити отвори діаметром 18-25 мм на відстані 60-90 см і вбити в них відрізки арматури, які будуть служити анкерними кріпленнями. Обрізки мають виступати зі стіни на 15-30 см.
До них приварити зовнішню та внутрішню сітки, виготовлені з арматури товщиною 10-14 мм, які повинні відступати від основи на 5-7 см. Сітки зв'язуються між собою за допомогою шматків арматури.
Армують сітки з'єднуються арматурою
У нижній частині пояса влаштовується додаткова армуюча сітка для подушки товщиною 25-35 см, а за розміром, що дорівнює ширині канави. Подушка знижує навантаження на ґрунт без необхідності підкопувати фундамент.
Після створення армуючої сітки слід прибрати брезент із пінопласту та встановити опалубку. Заливка бетону проводиться у два етапи. Після заливки подушки слід почекати 2 дні, а потім приступити до заливання пояса.
Заливка бетону проводиться у два етапи
Через 2 дні можна знімати опалубку, а ще через 3-5 днів засипати канаву землею.

Заливання залізобетонної сорочки

Поширеним способом посилення фундаменту є заливання залізобетонної сорочки.

Фундамент під заливку бетонної сорочки викопується з урахуванням довжини закладок не більше 3 м.

Цей спосіб досить простий. Людина, що має найменші навички в будівництві, може виконати заливання сорочки із залізобетону поодинці. Для цього знадобляться такі матеріали:

бетон марки М400;
арматура для обв'язування каркасу завтовшки 16-18 мм.

Порядок виконання робіт

Метод цементації

Спосіб цементації також називається ін'єктуванням. Це пояснюється введенням у тріщини платформи порожнистих трубок. Як правило, застосовується для надання міцності бутового фундаменту, що має безліч порожнеч. Вони заливають будівельний розчин, а невеликі тріщини замазують. Такий спосіб вважається досить доступним, але він застосовується тільки для основ із збереженою несучою здатністю.

Цементуючий склад вводиться за допомогою спеціальних ін'єкторів

Посилення основи за допомогою відливів

Іноді фундамент підсилюють відливами. Ця технологія застосовується для зміцнення платформ із цегли або бутового каменю. Відливи із залізобетону застосовуються замість арматурного каркасу.

Порядок робіт наступний:

Залізобетонні відливи встановлюються з обох боків і віджимаються, причому нижня частина повинна торкатися стіни, а верхня - ні.
Конструкція фіксується за допомогою домкратів та стяжки.
Потім викопують траншеї з 2-метровим захопленням.
Канави між стіною та отриманою конструкцією заповнюються будівельним розчином.

Залізобетонні відливи використовуються замість арматурного каркасу

Дана технологія передбачає збільшення міцності платформи двосторонніми обоймами із залізобетону або трубками, якими нагнітається розчин. Він заповнює всі порожнечі кладки, рахунок цього основа зміцнюється по всій товщині.

На початковому етапі потрібно викопати частину фундаменту, що підлягає ремонту. Її довжина має становити приблизно 3 м, ширина – 1 м, глибина – 0,5 м.
Потім з обох боків у шахівній послідовності просвердлити наскрізні отвори і вставити в них 20-міліметрові прути арматури.
Після цього до арматури необхідно прикріпити каркас із осередками розміром 150х150 мм.
На завершальному етапі проводиться установка опалубки і заливка простору, що утворився бетоном.

Спосіб посилення обоймами дозволяє зміцнити фундамент по всій товщині.

Спосіб посилення торкретбетоном

Ця техніка підходить для посилення не надто зруйнованої платформи або планування надбудови додаткових поверхів. Посилення торкретбетоном дозволить знизити тиск на платформу.

При такому способі використовується бетонна гармата, тому роботу краще довірити фахівцям. Зміцнення фундаменту проводиться у кілька етапів.

Відео: посилення фундаменту торкретуванням

Посилення стрічкового фундаменту проводиться за особливою технологією і включає наступні етапи:

Відео: посилення стрічкового фундаменту

Найчастішою причиною пошкодження платформи є пучення ґрунту внаслідок сильних злив, повені та замерзання води. При цьому будівля ніби виштовхується із землі і перекошується. Якщо будинок розташований в місцевості з грунтовими водами, що близько пролягають, і нестійким кліматом, при будівництві необхідно продумати дренажну систему і влаштувати гідроізоляцію фундаменту. Рішення про те, яким способом краще зміцнити основу, приймається після дослідження земельної ділянки та аналізу руйнувань.

Вибір способів ремонту та посилення стрічкових та стовпчастих фундаментів дрібного закладення залежить від причин, що викликають необхідність посилення, особливостей конструктивного вирішення фундаментів, діючих навантажень, а також від інженерно-геологічних умов та ступеня обмеженості робочого майданчика. Від прийнятого способу посилення чи ремонту істотно залежить організація та технологія виконання робіт.

Основні способи посилення фундаментів дрібного закладення з їхньою короткою характеристикою дано нижче.

Посилення та відновлення кладки фундаментів цементацією. Метод застосовується, коли кладка ослаблена по всій товщі, а збільшення навантаження на фундамент немає. Цементація проводиться шляхом нагнітання в порожнечі фундаменту через ін'єкційні труби цементного розчину суміші від 1:1 до 1:2 і більше під тиском 0,2...1,0 МПа (рис. 7). Через один ін'ектор заповнюється простір діаметром 06-12 м.

Рис. 7 Посилення кладки фундаменту при її великому зносі цементної ін'єкцією

розчину:

1 – ін'єктори; 2 – фундамент; 3 – цементний розчин

Зазвичай, кількість місць ін'єкції залежить від ступеня руйнування кладки фундаментів. Роботи зі зміцнення доцільно вести захватками довжиною 2,0...2,5 м. Іноді зменшення витрати розчину бічні поверхні фундаменту перед цементацією покривають цементною штукатуркою.

Ремонт та посилення тіла фундаментів матеріалами на основі полімерів. Спосіб заснований на використанні полімербетонів, полімерних розчинів та мастик для закладення тріщин у тілі фундаментів та ін'єктування їх усередину. Для закладення тріщин шириною 2 мм і більше і раковин глибиною менше 50 мм використовуються полімеррозчини та полімермастики. Якщо руйнування більш значні і є оголення арматури, відновлення виконують полімербетон або полімер розчином, нанесенням торкретбетону. За наявності порожнеч, тріщин та інших дефектів усередині тіла для зміцнення його використовують ін'єкційне лікування полімерними сумішами смол із затверджувачами. У зв'язку з високою вартістю смол, ін'єкція їх обмежується невеликими обсягами дефектів.

Влаштування захисних розчинних сорочок. Спосіб застосовується під час ремонту незначних зовнішніх пошкоджень фундаментів. Для цього в кладку в шаховому порядку через 0,5 м закладаються металеві анкери, до яких прикріплюється арматурна сітка, а потім розчин на великому піску наноситься простим оштукатурюванням або торкретуванням. Іноді замість розчину наносять бетон, застосовуючи пневмонабризг або укладання в опалубку. Цей спосіб зазвичай застосовується разом із іншими заходами посилення. Через появу тріщин у щаблях стрічкового фундаменту їх посилили шляхом влаштування над сходами поздовжніх залізобетонних балок (рис. 8). Балки спираються на контрфорси, ширина яких визначається з розрахунку на зминання кладки у місцях перетину ригеля контрфорсу з кладкою стіни. Відстань між контрфорсами перебуває з розрахунку балок на згин. Весь фундамент полягає у залізобетонну сорочку, монолітно пов'язану з балками.

Рис. 8 Варіант посилення кладки стрічкового фундаменту:

1 – фундамент; 2 – тріщини на сходах; 3 – поздовжня балка на щаблі; 4 – контрфорс; 5 – сорочка; 6 – рандбалки; 7 – стіна будівлі

Часткова заміна кладки фундаментупроводиться при ремонтах із середнім ступенем руйнування тіла фундаменту. Спосіб застосовується коли навантаження на фундамент збільшується, а здатність основи, що несе, достатня.

Посилення залізобетонних фундаментів обоймамичерез простоту і надійність пристрою набуло широкого поширення в практиці. Обойми, що влаштовуються без поглиблення фундаменту, можуть виконуватися як збільшення площі підошви, і з її розширенням. За матеріалом вони можуть бути бетонними та залізобетонними. Останні більш надійні, тому що охоплюють фундамент, що підсилюється, обтискаючи його при усадці бетону.

Обойми без збільшення площі підошви фундаментів влаштовуються рідко. Їх застосовують у тих випадках, коли тіло фундаменту має недостатню міцність, а його підошва та основа перебувають у хорошому стані.

Обойми зі збільшенням площі підошви фундаменту влаштовуються у фундаментах дрібного закладання, виконаних із різних кладок, бетону чи залізобетону. Виготовлення обойм можливе як усю висоту фундаменту, і на частину висоти (рис. 9). Застосовують даний спосіб при необхідності збільшення навантаження на фундамент та недостатньої несучої здатності основи. З цих причин обойми часто використовують для посилення бутових і бутобетонних фундаментів при надбудові або інших видах реконструкції будівель старої будівлі. Деякі схеми таких посилень дано на рис. 10.

Рис. 9 Схеми посилення стрічкових фундаментів бетонними обоймами:

а - обойма у підошви; б, в – трапецеїдальна та прямокутна обойми

на висоту тіла фундаменту;

1 – фундамент; 2 – обойма; 3 – штраби; 4 – балка посилення

Рис. 10 Варіанти посилення бутових та бутобетонних фундаментів:

а – обоймами з кріпленням їх балками та штрабами;

б – арматурними елементами; в – жорстким металевим каркасом;

1 – існуючий фундамент; 2 – обойма посилення; 3 – металева

балка; 4 – арматурні стрижні; 5 – металевий каркас

Обойми влаштовують як у підвальних, так і безпідвальних будинках. Можливі схеми посилення обоймою фундаментів та стін підвалу наведено на рис. 11.

Рис. 11 Варіанти посилення обоймами стін (а), (б) та стовпів (в) підвалу:

1 – стіна підвалу та фундаменту; 2 – стовп; 3 – обойма;

4 – арматурні стрижні; 5 – арматурні тяжі; 6 – хомути

При необхідності значного збільшення площ підошви застосовуються жорсткіша система розвантажувальних балок з пристроєм підкосів, що спираються на кладку (рис. 9, в). Для забезпечення жорсткості у поздовжньому напрямку балки між собою пов'язують куточками та арматурними стрижнями. Після бетонування фундамент має підвищену несучу здатність. На рис. 11 б наведено подібне рішення для збірного стрічкового фундаменту. Товщина обойми та необхідна величина розширення підошви визначаються розрахунками з урахуванням підвищення розрахункового навантаження у разі реконструкції або зниження несучої здатності ґрунтів під час експлуатації. При необхідності не тільки розширення підошви, а й підвищення міцності тіла стін підвалу або колон обойми фундаментів та стін роблять єдиними (рис. 10).

Після посилення розширена частина фундаменту починає приймати частину діючої та додаткової навантажень. У разі великого збільшення навантажень елементи розширення повинні бути введені в роботу шляхом попереднього обтиснення основи. В даний час у практиці є значна кількість способів обтиснення. Для стрічкових фундаментів, зокрема, може бути застосований спосіб, суть якого полягає в установці з двох сторін фундаменту додаткових залізобетонних збірних блоків розширення, нижню частину яких стягують анкерами з арматурної сталі, пропущеними крізь них та існуючі фундаменти. Верхня частина блоків віджимається від поверхні фундаментів клинами чи домкратами. В результаті цього блоки повертаються навколо нижньої, закріпленої анкерами крапки, і підошвою обжимають грунт основи. Після обтиснення зазор між блоками та фундаментом розклинюється та заповнюється бетоном (рис. 12, а).

Рис. 11 Варіанти посилення збірних стрічкових фундаментів за допомогою:

а – горизонтальних штраб та монолітної обойми;

б – металевого каркасу та монолітної обойми;

1 – фундамент; 2 – обойма; 3 – арматурні стрижні

Рис. 12 Варіанти посилення з попереднім обтисненням основи:

1 – фундамент; 2 – блоки; 3 – тяжі; 4 – фіксована затяжка; 5 – притискний щит;

6 – антифрикційне покриття; 7 – клини; 8 – поперечна балка; 9 – обтиснуте

основа; 10 – домкрат; 11 – збірний бенкет; 12 – бетон

Відомий і інший спосіб посилення з обтисканням основи. Суть його полягає у встановленні по периметру фундаментів блоків обойми, які шляхом горизонтальних зусиль обтиснення тяжами вдавлюються в ґрунт (рис. 12, б). Для полегшення занурення блоків у ґрунт поверхню контакту блоків та фундаменту змащуються антифрикційними матеріалами. При стягуванні тяжів, пропущених через притискні щити, блоки посилення здавлюються і сповзають вниз уздовж фундаменту, тим самим обтискаючи грунт. Після обтиснення між блоками та поперечними балками, що проходять через стіну будівлі, встановлюються клини, а блоки пов'язують фіксуючою затяжкою.

Розглянуті способи придатні у випадках, коли фундамент немає консолей. За наявності їх застосовують, наприклад, спосіб, схема якого дано на рис. 12, ст. В цьому випадку, за допомогою домкратів через заздалегідь укладені бетонні елементи на ґрунт основи передається тиск, дещо менший, ніж під підошвою фундаменту. Перед зняттям домкратів встановлюють розпірні клини, а потім влаштовують бетонну обойму.

Посилення шляхом підведення конструктивних елементів під підошву фундаментів. Як додаткові елементи, що підводяться під існуючі фундаменти, використовують плити, стовпи і суцільні стіни. Можливі схеми посилення наведено на рис. 13.

У разі незначного збільшення глибини закладення з одночасним розширенням підошви фундаменту під неї підводять залізобетонні плити (рис. 13 а). Для цього на ділянках завдовжки 1...2 м. ґрунт під фундаментом відкопують і на місці виготовляють монолітну залізобетонну плиту або монтують збірні залізобетонні елементи. Після обтиснення ґрунту в основі проміжків між плитою та підошвою фундаменту заповнюють бетоном, ретельно ущільнюючи його вібраторами.

Окремі стовпи під фундамент підводять у випадках, коли можлива передача навантаження більш міцний грунт, розташований на невеликий глибині від підошви. Стовпи розташовують по лінії або шаховому порядку на певній відстані один від одного (рис. 13, б, в).

У разі недостатньої несучої здатності основи або при необхідності пристрою підвалу під фундамент підводять суцільну стіну (рис. 13, г). Іноді стінку виконують із одночасним збільшенням площі підошви.

Рис. 13 Варіанти посилення підведенням конструкцій під фундаменти у вигляді:

а – залізобетонних плит; б, в - окремих стовпів; г – суцільної стіни; 1 – фундамент; 2-стовп; 3 – шурф; 4 – суцільна стіна; 5 – плита; 6 – арматурний каркас

При значному ослабленні тіла фундаменту та необхідності його заглиблення іноді вигідніше зробити розбирання старого і побудувати новий із необхідною глибиною закладення. Для стрічкових фундаментів послідовність операцій улаштування фундаментів наведено на рис. 14. Спочатку через стіну пропускають балки, що розвантажують, надійно спираючи їх на опори зі шпальних клітин або домкрати. Останні зручніші, оскільки дозволяють регулювати положення балок. Після передачі навантаження від стін на опори старий фундамент розбирається окремими захватками довжиною 2,0…3,5 м і влаштовується новий більш глибокої позначці. Між новим фундаментом та стіною для забезпечення їхньої спільної роботи проводиться ін'єктування піщано-цементного розчину під тиском. Потім здійснюється засипання котловану та демонтаж розвантажувальних конструкцій.

Рис. 14 Перевлаштування стрічкового фундаменту з розбиранням старої кладки фундаменту

Зміна конструктивного вирішення фундаментів.У практиці використовуються прийоми посилення шляхом перебудови стовпчастих фундаментів у стрічкові (рис. 15). Для цього між стовпами влаштовують залізобетонну стіну у вигляді перемички, нижню частину якої підводять під підошву фундаменту. Перемичка також охоплює підколонник. У разі незначного підвищення несучої здатності перемичка може виконуватися з розширеною підошвою. При необхідності влаштування підвалу перемичку роблять на всю висоту стовпів.

Рис. 15 Перебудова стовпчастих фундаментів у стрічкові:

1 – стовпчастий фундамент; 2 – залізобетонна перемичка;

3 – арматурні каркаси; 4 – розширена частина перемички

При значному збільшенні навантаження стовпчасті фундаменти влаштовуються на перехресно-стрічкові та плитні, а стрічкові на плитні (рис. 16).

Рис. 16 Перебудова стрічкових фундаментів у плитні:

1 – стрічковий фундамент; 2 – отвори у стрічковому фундаменті; 3 - плита, що підводиться; 4 – пропуски плити під стрічковим фундаментом; 5 – арматурні каркаси

Посилення фундаментів палями. Палі застосовують для передачі навантаження від фундаментів на більш міцні шари ґрунту у тих випадках, коли основа має високу деформативність та спостерігаються підземні води, що ускладнюють процес розширення чи заглиблення фундаментів.

У всіх випадках посилення роблять двома прийомами: пересадкою фундаменту на виносні палі або підведенням паль під підошву фундаменту. Виносні палі застосовують при високому рівні ґрунтових вод, а ті, що підводяться при низькому. У стрічкових фундаментах виносні палі влаштовуються з однієї або двох сторін фундаменту, у стовпчастих фундаментах вони розташовуються як з двох протилежних сторін, так і по всьому периметру (рис. 17). Палі, що підводяться під підошву, можуть встановлюватися в один, кілька рядів або кущами. Голови паль із підсилюваними фундаментами з'єднуються ростверками, що виконуються у вигляді залізобетонних поясів для стрічкових фундаментів або залізобетонних обойм для стовпчастих. Довжину паль призначають з розрахунку залежно від характеристик ґрунтів та навантажень на фундамент. У практиці застосовується багато способів посилення фундаментів палями різного конструктивного рішення. Деякі їх розглянуті нижче.

Рис. 17 Посилення стрічкових та стовпчастих фундаментів

1 – підсилюваний фундамент; 2 – паля; 3 – ростверк; 4 – рандбалка; 5 – поперечні балки; 6 - важільний ростверк

Посилення набивними та буронабивними палями. Набивні палі влаштовують зануренням в основу обсадних труб діаметром 250...375 мм з подальшим вилученням з них ґрунту та заповненням їх бетоном з трамбуванням або ущільненням стисненим повітрям (пневмонабивні палі). Іноді можуть бути використані набивні палі, що виконуються за технологією гвинтового продавлювання. Свердловини утворюються спіралеподібними снарядами, при проходженні яких ґрунт не витягується, а ущільнюється. У разі влаштування буронабивних паль пробурюють свердловини, встановлюють арматурні каркаси та бетонують стовбур.

При посиленні стовпчастих фундаментів набивними та буронабивними палями спочатку бетонують палі. Потім голови паль з арматурними випусками пов'язують залізобетонною обоймою, що виконується навколо фундаменту (рис. 18, а). Кінці паль повинні бути заглиблені у міцний ґрунт. Для посилення можуть бути поставлені дві, чотири або більше паль, розташованих симетрично.

При посиленні стрічкових фундаментів виносні палі розміщують паралельними рядами з обох боків фундаменту. Винос паль визначається зручністю розташування бурового устаткування. У разі посилення виносними палями фундаментів з бутової кладки в них на висоті влаштовують штраби, в які монтують металеві поздовжні балки (рандбалки). Під поздовжніми балками встановлюють металеві поперечні балки. Крок балок 2,0 ... 3,5 м. Після установки балок по верху паль бетонується стрічковий ростверк. Для забезпечення спільної роботи фундаменту та встановлених паль роблять розклинювання проміжку між ростверком та поперечними балками. Схему такого рішення наведено на рис. 18, б.

Рис. 18 Варіанти посилення стрічкових (а, б) та стовпчастих (в) фундаментів набивними палями:

1 – фундамент; 2 – ростверк; 3 – набивні палі; 4 – зона ущільненого ґрунту; 5 – металеві балки; 6 – балка, бетонована на місці

У збірних стрічкових фундаментах може використовуватись варіант, схема якого наведена на рис. 18, ст. При цьому в стіні фундаменту отвори не пробивають, а поперечні залізобетонні балки виготовляють на місці, поєднуючи їх арматурними стрижнями, що пропускаються через горизонтальні кладки. Балки працюють спільно зі стіною за рахунок сил тертя та зчеплення.

Посилення пальами, що вдавлюються.. В даний час накопичений великий досвід підвищення несучої здатності фундаментів пальами, що вдавлюються. Палі можуть бути як цілісними, так і складовими окремих елементів. Цей спосіб має цілу низку переваг: відсутність динамічних і вібраційних впливів на будівлю при пристрої посилення, немає необхідності в посиленому армуванні ствола палі, висока точність установки паль, мінімальне забруднення навколишнього середовища та незначні енерговитрати при пристрої.

Стрічкові фундаменти можна посилювати за допомогою виносних паль, що вдавлюються, з трубчастих елементів довжиною 0,8...1,2 м, що розташовуються попарно з двох сторін стіни, схема подібного посилення наведена на рис. 19, а. Палі занурюють домкратами, зусилля яких передаються на залізобетонні балки, виготовлені разом із суцільним залізобетонним поясом, який потім омонолічується зі сваями. Вдавлювання паль здійснюється одночасно з двох сторін стіни. Трубчасті елементи в міру вдавлювання стикуються між собою за допомогою зварювання. Після вдавлювання, демонтажу домкратів і завзятих балок заповнюються порожнини паль бетоном, встановлюються арматура та опалубка оголовок паль і через отвори в балці проводиться їх бетонування. У ряді випадків під стрічкові фундаменти палі можна підводити в один ряд. Роботи виконують із шурфів, відкопаних до підошви або нижче підошви фундаментів (рис. 19, б).

Рис. 19 Варіанти посилення фундаментів трубчастими пальами, що задавлюються:

1 – фундамент; 2 – металеві трубчасті палі; 3 – арматурний каркас оголовка палі; 4-оголовок; 5 – залізобетонна балка; 6 – стіна; 7 – отвори; 8 – наддомкратна балка; 9 – клини; 10 – куточки; 11 – домкрат

Для передачі навантаження на палю між домкратом і палею встановлюється розподільна подушка. Щоб не знімати домкрат після кожного вдавлювання, його приварюють до подушки. Після вдавлювання ланки поршень домкрата піднімають вгору і палю нарощують черговою ланкою. При вдавлюванні необхідної кількості ланок палю закріплюють за допомогою куточків та клинів, прибирають домкрат та заповнюють порожнину труби бетоном, а шурф – бутобетоном.

У будівельній практиці часто використовують складові залізобетонні палі, що вдавлюються, "Мега". Палі складаються із трьох типів секцій; головної, рядової та нижньої (рис. 20). Спочатку відривають шурф нижче підошви фундаменту та встановлюють нижню секцію. Потім на неї прикріплюють головну секцію і зверху ставлять домкрат, що упирається в спеціальний розподільний елемент. Після вдавлювання нижньої секції домкрат демонтують, знімають головну секцію, встановлюють секцію рядову, потім головну і монтують знову домкрат. Після вдавлювання встановленої рядової секції операцію повторюють доти, доки кінець палі не досягне проектної позначки. На останньому етапі проміжок між розподільним елементом і палею розклинюють і заповнюють бетоном. У разі передачі великих навантажень палі "Мега" роблять виносними у два ряди (рис. 20 б). При цьому зв'язуються поперечними залізобетонними балками.

Рис. 20 Варіанти посилення фундаментів залізобетонними пальами, що задавлюються:

1 – фундамент; 2 – розподільний елемент; 3 – залізобетонна балка; 4 – клини; 5 – домкрат; 6, 7, 8 – відповідно головна, рядова та нижня секції паль

Посилення буроін'єкційними палямидозволяє виконувати роботу без розробки котлованів, оголення тіла фундаментів та порушення структури ґрунту основи. Сутність цього способу полягає в улаштуванні під фундаментом жорстких коренеподібних паль, що передають більшу частину навантаження більш щільні шари грунту. Палі виконують вертикальними або похилими за допомогою установок обертального буріння, що дозволяють пробурювати свердловини через розташовані вище стіни та фундаменти.

У свердловини встановлюють арматурні каркаси і через ін'єкційні труби нагнітають цементно-піщаний розчин або дрібнозернистий бетон. Відмінною особливістю даного типу паль є їхній малий діаметр (127...190 мм) і відносно велике в порівнянні з діаметром заглиблення (більше 100). Найбільшого поширення буроін'єкційні палі отримали при посиленні основ і фундаментів будівель, що реконструюються і реставруються. Палі мають значну міцність на розтяг, тому їх іноді використовують як анкери в конструкціях, що піддаються впливу горизонтальних сил. Деякі схеми посилень буроін'єкційних палями наведено на рис. 21.

Рис. 21 Варіанти посилення фундаментів буроін'єкційними палями:

1 – стіна будівлі; 2 - стеля, що підводиться; 3 – буроін'єкційні палі; 4 – існуючі палі; 5 – розподільні плити

Посилення фундаментів способом «стіна в ґрунті». Спосіб застосовують при посиленні фундаментів, розташованих поблизу фундаментів інших будівель, на обмеженому майданчику, у складних ґрунтових умовах тощо. Конструктивні рішення посилення (глибокими стінами або прямокутними стовпами) залежать від причин посилення ґрунтових умов, величини та характеру навантажень на фундамент, а також інших факторів. Наприклад, при влаштуванні глибоких виїмок або підвалів поблизу існуючого фундаменту посилення проводиться глибокими стінами, що зводяться між виїмкою і фундаментом (рис. 22, а). При цьому підвищення стійкості стіни досягається пристроєм анкерних кріплень. Збільшення несучої здатності стовпчастих фундаментів може забезпечуватися зведенням навколо них глибоких стін або стовпів прямокутного перерізу з дво- або чотиристороннім розташуванням (рис. 22, в), а іноді у вигляді замкнутого короба (рис. 22, г). Стіни та стовпи поєднуються з фундаментом залізобетонної обоймою. При необхідності одночасного збільшення стійкості основи та посилення фундаменту влаштовують паралельні глибокі стіни, об'єднані стінами-перемичками меншої глибини (рис. 22, д). За рахунок укладання в жорстку обойму при такому рішенні значно підвищується стійкість основи та одночасно посилюється фундамент.

Рис. 22 Схеми посилення фундаментів способом «стіна в ґрунті»:

1 – фундамент; 2 – стіна у ґрунті або прямокутний стовп; 3 – виїмка; 4 – анкер; 5 – стіна у вигляді короба; 6 – глибокі стрічки чи стіни; 7 – стіни-перемички

Іноді посилення фундаментів виробляють комбінованими способами, одночасно влаштовуючи «стіни в ґрунті» та палі, а також застосовуючи різні способи закріплення ґрунтів та основ.

Посилення фундаментів опускними колодязямидозволяє підвищити несучу здатність за рахунок укладання ґрунту основи у жорстку обойму. Колодязь (круглий або прямокутний у плані) опускають у міру виїмки ґрунту по зовнішньому периметру його стін. При цьому основа фундаменту зберігається непорушеною і полягає в обоймі (рис. 23). Розміри колодязя в плані та його глибина визначаються розрахунком, при цьому ґрунт усередині колодязя розглядається як тіло у жорсткій обоймі.

Рис. 23 Посилення фундаменту опускною криницею:

а - установка опускного колодязя перед зануренням; б - занурення колодязя на проектну глибину; 1 – фундамент; 2 – колодязь; 3 – котлован; 4 – стискна основа

При посиленні ростверків у разі великого ступеня їхнього зносу влаштовують залізобетонні обойми. Можлива схема обойми дано на рис. 24, а. Арматура обойми має бути замкненою по периметру ростверку.

По можливості її слід робити заздалегідь напруженою. У разі опливаючих ґрунтів та наявності великої кількості води посилення роблять із застосуванням способу «стіна в ґрунті» (рис. 24, б). Іноді під ростверк підводять додаткові залізобетонні стрічки, посилюючи цим ростверк і верхні ділянки паль (рис. 24, в).

Рис. 24 Посилення ростверків пальових фундаментів:

1 – палі; 2 – ростверк; 3 – залізобетонна обойма; 4 – зацементований щебінь; 5 – замкнена огорожа «стіна в ґрунті»; 6 – залізобетонна стрічка

Посилення пальових фундаментів у разі їхньої недостатньої несучої здатності можна виконувати задавлювання додаткових паль або нарощування існуючих паль додатковими секціями.. Найчастіше влаштовують додаткові виносні палі. Приклад останнього подано на рис. 25.

Рис. 25 Варіант посилення пальових фундаментів виносними палями:

1, 2 – палі та ростверк фундаменту; 3 – отвір для пропуску горизонтальної балки; 4 – поперечна балка; 5 – поздовжня балка; 6 – новий ростверк; 7 – додаткова виносна паля

Досить часто у будівництві будівель та споруд можна зіткнутися з проблемою, коли фундамент перебуває в аварійному стані.

Для того, щоб правильно виконати необхідну роботу, потрібно зрозуміти фактори ослаблення та просідання фундаменту.

Основні причини просідання фундаментів

Основними чинниками розвитку деформацій у фундаментах прийнято вважати не лише природні, а й техногенні дії.

Техногенні фактори зносу:

Надбудови будівлі;
Будівництво колекторів, метрополітену;
Будівництво багатоповерхових будинків, під які викопується глибокий котлован;
Облаштування дренажів;
Підвищення ґрунтових вод;
Нерівномірне осадження фундаменту;
неправильне виконання будівельних робіт;
У деяких випадках неправильні розрахунки проектувальника;
Несправні водопроводи;
Вібраційні впливи на спорудження та будівлю.

Природні фактори зношування:

Землетруси;
Деформація зсувних схилів;
При стаюванні вічномерзлих ґрунтів, після чого відбувається просідання основи споруд та будівель;
З фундаменту з часом вивітрюються матеріали гірських порід, що призводить до ерозії основи;
Підстави будинків підмиваються, якщо вони розташовані на берегах водойм.

Коли у фундаменті спостерігається розтріскування та розшарування його тіла, що виникли внаслідок промерзання, його необхідно зміцнювати за допомогою синтетичних смол чи цементного розчину.

Види підсилення фундаментів

підводиться новий фундамент, у своїй збільшується глибина його закладення;
зміцнення самого тіла фундаменту;
посилення фундаментів за допомогою паль;
збільшується площа опори;
під будинком укладаються плити;
будуються додаткові фундаменти.

Головна > Математика