Обследование фундамента
Есть ситуации, когда нет никаких видимых деформаций, а укрепление фундамента нужно:
- в случае возрастания нагрузки на основание, например, пристройки еще одного этажа;
- осадка здания, превышающая все нормы;
- масштабные строительные работы вблизи.
Еще один подготовительный момент — это разгрузка фундамента. Бывает частичной и полной. Является важным этапом и не допускает никаких перекосов.
Частичную можно провести с помощью устройства опор. Они могут быть деревянными или металлическими. В подвальном помещении устанавливаются опоры, сверху кладется бревна и закрепляются стойками. Эти элементы далее соединяются с помощью балок и клиньев.
Для полной разгрузки устанавливаются металлические балки. В стене пробивают штрабы, в них помещаются и скрепляются на болты с с периодичностью балки, которые в дальнейшем скрепляются сваркой. Образованное пространство засыпают смесью песка с цементом. Внизу стены пробиваются дыры, в них вставляются балки.
Перпендикулярными балками подпирают стены.
Проверка фундамента
Проблемы с основанием дома могут возникать разные. Во вновь построенных зданиях это обычно сквозные трещины. Владельцы старых домов могут сталкиваться с такими неприятностями, как подгнивание деревянных свай, частичные разрушения кирпичного или бетонного фундамента.
В любом случае нарушение целостности основания обязательно приведет к возникновению проблем с другими частями конструкции дома. Чаще всего в этом случае образуются трещины в стенах здания.
Если такая проблема будет обнаружена, владельцу постройки следует в первую очередь провести простой тест. Поперек трещины в этом случае нужно наклеить полоску бумаги. Если она через некоторое время порвется, значит, проблема с фундаментом возникла серьезная и придется его укреплять. Если же трещина в стене дома не расширяется, можно ограничиться принятием менее трудоемких мер — утеплением основания здания и обустройством вокруг него дренажа.
Причины необходимого укрепления опоры зданий
Фундаменты зданий теряют прочность и разрушаются от многих причин, самой главной из которых является несоблюдение технологии возведения опорного основания здания при его строительстве. Если при возведении основания был неправильно сделан его расчет, применялись некачественные, дешевые материалы, не была проложена гидроизоляция, вполне можно ожидать преждевременные разрушения опорного пояса.
Основание, нуждающееся в цементации
Свою лепту в преждевременные разрушения конструкций вносят и эксплуатационные моменты – отсутствие отопления в подвале в холодные зимы; возведение здания без цоколя. Чтобы избежать полного разрушения оснований строений, требуется выполнить усиление фундаментного пояса или несущих грунтов.
Влияние на возникновение разрушений в фундаментном поясе зданий оказывают следующие воздействия:
- Повышение уровня подпочвенных вод вследствие разных причин.
- Значительное промерзание грунта, особенно наполненного водой.
- Морозное пучение грунта.
- Масштабные строительные работы вблизи здания – демонтаж тяжелого технологического оборудования; забивка железобетонных свай; снос многоэтажных строений с применением специального оборудования.
- Наличие постоянной вибрации, воздействующей на основание.
Еще одна причина, по которой может потребоваться выполнить усиление– надстройка второго этажа или мансарды, увеличивающая нагрузку на фундаментное основание.
Причины деформации и разрушения фундамента
Просадка сооружения из-за вымывания грунтов под фундаментом в результате суффозии, возникшей из-за просчетов при устройстве дренажной системы, или изменения поведения подземных вод. Подвижки грунта могут быть вызваны в том числе и техногенным фактором – возможно, недалеко велось крупное строительство. Некоторые грунты, в частности глинистые, склонны к разрушению и морозному выветриванию в водонасыщенном состоянии, при этом они каждый цикл теряют часть своей несущей способности.
Подвижки грунтов могут происходить так же и в результате действия сил морозного пучения. Если замерзшие глины имеют возможность подсоса воды из нижних горизонтов, а дренаж фундамента не был организован или пришел в негодность, то эти глины могут дать пучину на десятки сантиметров.
Давление при этом немалое – до 200 Мпа (более 3 тн/см2), а для того, чтобы вытолкнуть постройку из земли, часто достаточно и меньшего усилия. После весеннего таяния фундамент подвергается неравномерной просадке, на стенах дома видны глубокие трещины.
Поэтому так важно верно подобрать тип фундамента для конкретных грунтовых условий участка, и спроектировать основание с учетом всех нагрузок – и от здания, и от грунта. Все ошибки ведут рано или поздно к тому, что фундамент потеряет часть своей несущей способности
Возможна и описанная выше ситуация, когда хозяева делают перепланировки, пристройки и надстраивают этажи или мезонины, не прибегнув к помощи специалистов. Запас расчетной прочности у фундамента может оказаться недостаточным, если при проектировании не был сделан расчет на перспективу перестройки дома. Скорее всего, так и будет, ведь бюджет стройки всегда в разной степени, но ограничен, а фундамент – самая затратная часть дома, от 25% до 50% при сложных грунтах.
К сожалению, нередкий случай экономии – если использованы материалы ненадлежащего качества или не соответствующие по техническим характеристикам.
Естественная причина – дом старый, эксплуатировался многие десятки лет без осмотра и ремонта фундамента, и просадки вызваны износом и обветшанием. Разрушение железобетонного фундамента часто происходит из-за отсутствия гидроизоляции бетона или ее разрушения. Подземные воды могут менять не только высоту, но и состав, и агрессивность к бетону.
Влияние надземной части на сложность ремонта
Укрепление фундамента – дорогая и сложная процедура, поэтому не нужно браться за неё “своими руками”, если это не дощатый сарай или гараж.Изложенная ниже информация должна только помочь в разговоре со специалистами, а не заменить их.
Количество типов фундаментов ограничено, как и вариантов стеновых конструкций здания, тем не менее, они позволяют составлять множество комбинаций подчас парадоксальных и рискованных. Это означает, что при одинаковом типе фундамента, но различных стенах, технология ремонта тоже может существенно отличаться.
Фундамент кирпичного здания потребует не только выравнивания углов
Если по каким-то причинам просел угол бревенчатого дома, что случается при слишком оптимистичном взгляде на подстилающие грунты, то бывает достаточным укрепить только его и восстановить отметку верха фундамента на пересечении продольной и поперечной осей. Благодаря тому, что стена состоит из длинных пластин, не требуется опирания их по всей плоскости. Старые деревянные дома вообще строились на шести камнях в основании дома, это считалось достаточным.
Современное здание из бруса или бревна сложнее и требовательнее, но принцип опирания тот же самый
Поэтому, при усилении фундамента под такой дом, внимание следует обращать на вскрытие причин проблем с углом и их гарантированное преодоление, а в оставшейся части можно ограничиться восстановительными работами. Это уменьшает объём работ и удешевляет устранение дефекта. Совсем другая картина будет в случае, если стена сложена из газоблоков или кирпича
Потребуется не только выравнивание угла здания, усиление фундамента на уровне подошвы, но и увеличение несущей способности по всей длине участка, потерявшего устойчивость. Проблемы возникнут не только с ремонтом нулевого цикла, но и с восстановлением вертикальности угла стены и ликвидацией образовавшихся трещин
Совсем другая картина будет в случае, если стена сложена из газоблоков или кирпича. Потребуется не только выравнивание угла здания, усиление фундамента на уровне подошвы, но и увеличение несущей способности по всей длине участка, потерявшего устойчивость. Проблемы возникнут не только с ремонтом нулевого цикла, но и с восстановлением вертикальности угла стены и ликвидацией образовавшихся трещин.
Защита фундамента цементацией
Траншея для усиления основания
Технология укрепления ленточного основания методом цементации, может применяться на фундаментных опорах с сохранившейся несущей способностью.
Метод цементации (усиление) фундаментов наиболее подходит для укрепления ленточного основания из кирпича или бутового камня, которые возведены из прочных основных материалов (бут, кирпич). В этом случае обычно наблюдается ослабление конструкций из-за разрушений связующего цементного раствора.
Появляются пустоты в кладке, которые ослабляют несущую способность ленточного фундамента. Усиление фундаментной опоры цементацией проводится без укрепления грунтов, на которые опирается конструкция.
Технология работ
Перед началом работ по укреплению ленточного фундамента из кирпича или бутового камня, требуется по периметру здания, изнутри и снаружи, отрыть шурфы. Шурфы роют вручную, в шахматном порядке, с расстоянием между ямами в 1 метр. Если ленточный фундамент выложен из крупных валунов, шаг между отдельными шурфами может составлять до 2 м. При укреплении бутовых фундаментов, следует отрыть сплошные траншеи по периметру несущей конструкции, ширина траншей предусматривается размером 1 м, независимо от грунтов.
Посмотрите видео, как правильно укреплять основание с помощью бетонирования.
https://youtube.com/watch?v=4zYIOTom-bI
Учитывая, что проблемными местами конструкции ленточных фундаментов являются ослабленные швы кладки, именно в них просверливаются отверстия для заполнения цементным раствором. Количество необходимых инъекционных отверстий определяется проектным расчетом. В приготовленные отверстия в фундаментных конструкциях устанавливаются инъекторы, в которые под давлением нагнетается цементно-песчаный раствор.
Технология приготовления цементно-песчаного раствора допускает использовать следующие соотношения ингредиентов: 1:1; 1:1,5; 1:2. Заполнение отверстий раствором продолжается до полного насыщения ленточного основания. В зданиях с подвалом, принято выполнять работы по цементации опорного пояса изнутри.
Цементация грунтов
Технология цементации грунтовых оснований, позволяет выполнить усиление грунтов любого типа, повысить прочность и устойчивость к возникновению деформаций в различных опорных конструкциях.
Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о технологии укрепления грунтов с помощью цемента.
В основе струйной цементации лежит инновационный метод одновременного разрушения и перемешивания ослабленных грунтов, на которые опирается здание, направленной струей цементного раствора, подающегося под высоким давлением. Нагнетание раствора под высоким давлением, приводит к образованию в грунтовых основаниях колоннообразных цементных элементов (колонн), которые укрепляют состав грунтов, повышая их несущую способность.
Метод струйной цементации при закреплении грунтов способен достичь положительных результатов даже на илистых и лессовых породах, природная несущая способность которых достаточно мала. Еще на стадии проекта расчетом определаются необходимые итоговые характеристики укрепленных грунтов, включая прочность основания и заданную несущую способность.
Некоторые обязательные правила проведения работ по усилению фундаментов
Шаг 1
Для работы освобождают часть фундамента с той стороны, на которой будет наращиваться толщина. Весь фундамент освобождать полностью не только не нужно, но и нельзя. Он и так перегружен, а если вы полностью снимете давление грунта до его нижнего уровня, то минимальные явления, которые могут проявиться, трещины в основании и в стенах, максимальные – разрушение фундамента.
Поэтому работу ведут по технологии захваток – участков в 1,5 – 2 м или чуть больше. Полностью закончив в одной захватке, сделав обратную засыпку грунтом и утрамбовав его, можно отрывать следующий участок, но пропустив одну захватку. Так, в шахматном порядке ведут работу вдоль всего периметра. За это время бетон на первых участках успеет набрать часть нормативной прочности, и новая отрытая захватка будет защищена уже усиленными соседними участками.
Шаг 2
Поверхность стены очищается от земли. Если есть разрушающиеся участки бетона, их тоже удаляют до прочного слоя. Удаленный бетон можно подробить в щебень и использовать как наполнитель в новом бетонном растворе.
На поверхность зубилом или перфоратором наносят вначале насечки для лучшей адгезии нового слоя, после чего – тонкий слой цементного раствора – цементное молочко (с минимальным количеством песка).
Шаг 3
Заливку или засыпку бетона нужно делать с перерывами, которые будут не больше, чем время первоначального схватывания бетонной смеси. Нужно провести все предварительные работы, подготовить исходные материалы возле захватки и начинать замес бетона утром на следующий день.
Шаг 4
Забетонированный участок обязательно нужно тщательно провибрировать или протрамбовать, чтобы удалить из бетона макро- и микро-пузырьки воздуха и избыточной воды, чтобы в будущем эти дефекты не заполнялись водой от дождей или таяния снега.
Когда наступает необходимость в усилении грунта под фундаментом
Усиливать грунт приходится не только для того, чтобы защитить готовое здание. Такой тип процедур выполним и перед началом строительных работ над возведением новых объектов.
Способности почвы разрушать здания и сооружения часто недооцениваются. Однако профессиональные строители знают эти особенности, поэтому перед началом застройки прибегают к методу цементации грунта под фундаментом. Цементация способна улучшить качество почвы накануне проведения строительных работ. Технологию используют также для укрепления и реставрации готовых строений, в которых обнаружены признаки деформации и разрушений.
Цементация грунтов основания фундаментов нужна при:
- возникновении несущественных дефектов;
- увеличении несущей нагрузки на основание;
- нарушении конструкции из-за естественных процессов;
- наличии слабой почвы;
- образовании пустот.
Кроме внешних причин существуют также ошибки, допускаемые строителями при монтаже фундаментов зданий и сооружений. Например, строители могли смешивать растворы из некачественных материалов, неправильно проводили разметку, и не производили гидроизоляцию фундамента,
Вышеописанные упущения приводят к образованию трещин, прогибаниям фундамента, с последующим увеличением признаков разрушения – трещины появляются не только в основании здания, но и становятся заметными на стенах. Скорость разрушения определяется бумажными лентами, прикрепляемыми к поверхностям на месте трещин в поперечном направлении. Если в течение нескольких дней лента не разрывается – это свидетельствует о прекращении расширения трещин, или медленном разрушительном процессе. При разрыве ленты в течение нескольких дней – приступают к решительным мерам и незамедлительной цементации.
Действие технологии цементации фундамента и грунта под ним
Цементацию проводят традиционным и струйным способами. При традиционном способе в базис и под него производится инъекция ремонтной смеси. Состав раствора зависит от того, какой материал использовался при возведении фундамента. Поэтому предпочтение специалистов отдаются цементной, цементно-песчаной и бетонитной смесям. Также в смеси добавляются дополнительные составляющие. Цемент производит закупорку прорех, почвы и подошвы основания, сцепляя фундамент и землю. Так увеличивается несущая сила конструкций.
Укрепление фундамента методом струйной цементации грунтов предполагает подачу цемента в грунт струями под давлением. Струи, разрушая грунт – тут же уплотняют его. Происходит образование свай, созданных грунтом и цементом. Перед стартом работ просчитываются будущие затраты и составляется смета.
Цементация имеет еще одно название – инъекцирование бетоном. Данный процесс также предполагает деление на внутреннюю и сквозную цементацию. При внутренней цементации проводится бурение скважин в бетоне длиной до 30 см. При сквозной цементации скважина углубляется в грунт до полуметра, увеличивается общее количество опорных точек.
Согласно технологии, бурение скважин предполагает шахматный порядок. Их бурят под наклоном, для предупреждения возникновения вибрационных процессов в конструкции.
В просверленные отверстия вставляются инъекторы, через которые нагнетается цемент насосом под давлением. При снижении уровня впитывания раствора производится его сгущение, в соотношении воды к щебени в пропорциях 0,7 к 1. В течение 48 часов раствор затвердеет.
Цементация грунта основания фундаментов имеет серьезный характер структурных изменений в основании здания или сооружения. Иногда случается, что вмешательство специалистов становится чрезмерным. Например, в случаях, когда фундамент проседает не из-за разрушений, а из-за ошибки строителей – неправильного расчета нагрузки на конструкцию основания. Эта ошибка становится причиной продавливания дома в грунт и возникновения трещин, не способных к распространению, а цементация, в данной ситуации лишь усугубит положение строения. Именно поэтому работы по спасению разрушаемых зданий и сооружений доверяются только профессионалам, которые способны произвести правильные расчеты и подобрать соответствующий допустимый метод укрепления фундамента.
Причины разрушения ленточного фундамента
Ленточный фундамент постоянно испытывает разрушающие воздействия.
В их число входят:
- Морозное пучение грунта.
- Оседания почвы.
- Строительные или земляные работы, ведущиеся поблизости.
- Сезонные подвижки грунта.
- Наводнения, изменения уровня грунтовых вод.
- Наличие уклона.
Кроме того, отрицательные последствия способны вызывать:
- Низкое качество строительных материалов.
- Несоблюдение технологических требований во время строительства.
- Изменение веса постройки, вызванное строительством дополнительного этажа или иными причинами.
- Нарушения правил эксплуатации дома.
Перечисленные воздействия могут возникать как по одиночке, так и совокупно, что создает чрезвычайно сложные условия эксплуатации фундамента.
Бетон со временем начинает терять свою прочность, а дополнительные напряжения многократно ускоряют разрушительные процессы. Решением проблемы может стать усиление ленточного фундамента.
Как можно укрепить конструкцию свайного фундамента
Когда речь заходит об усилении свайного фундамента, то в это понятие входит комплекс работ, который может заключаться в ремонте непосредственно самих свай, ростверка или укреплении грунта вокруг опор.
Усиление свай осуществляется с помощью железобетонных обойм, которые представляют собою монолитную конструкцию, обустраиваемую по периметру опоры. Поскольку обойма выполняется не только по всей длине наземной части столба, но и помещается в грунт как минимум на метровую глубину, то увеличивается площадь опоры, а значит и ее несущая способность.
Последовательность работ по устройству обоймы состоит их следующих операций:
- откапывается грунт вокруг сваи, опору очищают от земли, проводят ее визуальный осмотр для определения возможных повреждений;
- в свае просверливают отверстия для монтажа арматуры;
- размещают стержни, их размеры зависят от показателя толщины обоймы;
- формируют каркас, приваривая сетку к арматурным стержням;
- по выполненному каркасу проводят обшивку листовым металлом, которая исполняет роль опалубки;
- заливают бетонную смесь.
Практикуется и другой способ усиления опор. Технология заключается в бурении скважин в теле сваи по всему ее периметру с последующим заполнением их цементным раствором. Такие инъекции раствором выполняют и при усилении железобетонного ленточного фундамента, кладки основания из бутового камня, керамического кирпича.
В буроинъекционном способе восстановления прочности конструкций используются цементно-песчаные растворы, в которые добавляют дополнительные компоненты в виде полимерных пластификаторов. Они способствуют быстрому затвердению смеси.
Для ремонта ростверка применяется технология торкретирования, которая предусматривает послойное нанесение цементного раствора под давлением. Предварительные работы охватывают тщательную очистку поверхности и монтирование арматурной сетки.
Глобальное усиление свайных фундаментов включают в себя закрепление грунта. Такие операции проводят также методом инъекций. Для этого в почву на определенную глубину забиваются трубы-инъекторы, через которые в грунт нагнетаются растворы. Смеси используются разные и выбираются в зависимости от состава почвы: для глинистых грунтов целесообразно применять цементирующие растворы, а для песчаных – на основе силиката натрия.
Аналогичным образом проводят укрепление грунта под ленточным фундаментом. На начальной стадии производится бурение скважин, в которые устанавливают инъекторы, заглубляя на величину равную 0, 4 – 0,6 толщины фундаментной конструкции. Расстояние между приспособлениями для закачивания раствора может варьироваться в диапазоне 0,5 – 1 м. Грунт связывается раствором, образуя цементный камень и уплотняя тем самым почву.
Усиление винтового фундамента с высоко выступающими металлическими сваями выполняют, увеличивая пространственную жесткость основания. Это достигается привариванием металлических элементов в раскос или крест накрест, прочно связывая соседние опоры. Часто прибегают к использованию швеллеров, приваривая металлические элементы к верхней части каждой сваи по всему периметру дома. Таким образом, создается жесткая и надежная конструкция.
Выбор метода реставрация фундамента и его усиления – дело хозяйское. Главное – грамотно и вовремя устранить угрозу разрушения, укрепив основание дома и значительно продлить срок его службы. Выполнив такие работы, можно спать спокойно под его крышей еще не один десяток лет.
Заливка железобетонной рубашки
Распространённым способом усиления фундамента является заливка железобетонной рубашки.
Фундамент под заливку бетонной рубашки выкапывается с учетом длины закладок не более 3 м
Этот способ является довольно простым. Человек, обладающий малейшими навыками в строительстве, может выполнить заливку рубашки из железобетона в одиночку. Для этого потребуются следующие материалы:
- бетон марки М400;
- арматура для обвязки каркаса толщиной 16–18 мм.
Порядок выполнения работ
- Фундамент под заливку бетонной рубашки выкапывается с учётом длины закладок не более 3 м. В первую очередь откапываются и укрепляются углы. Земля углубляется на 50 см ниже основания.
Устраиваемый арматурный каркас должен обтягивать подземную часть строения с внешней стороны. Для увеличения максимальной нагрузки используются анкеры. Прутья арматурного каркаса следует располагать по вертикали и горизонтали с обвязкой пересекающихся точек вязальной проволокой.
В собранную опалубку заливается бетонный раствор. Получившаяся железобетонная обойма способна существенно укрепить платформу любого типа.
Еще один интересный метод
Еще один способ состоит в том, что такие железобетонные сваи для фундамента используются как рычажные опоры для металлической балки, на одну сторону которой размещен балласт, а другая сторона входит в основание. Такое усиление фундаментов при реконструкции позволяет передать нагрузку на эти рычажные металлические балки (опирающиеся на сваи), забивка которых проводится с шагом в 1,5 метра по периметру основания.
Подводим сваи
Также реконструируемое здание можно укрепить подведением свай под низ строения. Однако под уже существующим основание невозможно пробурить строго вертикальную скважину. Поэтому свая будет сначала расположена под углом, но так, чтобы ее основание совпадало с вертикалью стены и находилось строго на середине ленты
Очень важно предварительно рассчитать угол наклона сваи при бурении, а также расстояние верха сваи от существующего основания
Делаем яму под будущую основу
Затем под основание делается выборка грунта с помощью лопаты, чтобы затем сваю можно было выровнять, и она оказалась четко под нужным местом. Вслед за этим необходимо расширить скважину внизу для увеличения несущей способности сваи. Затем в скважину под углом устанавливается труба, служащая несъемной опалубкой, в нее помещается арматурный каркас. После этого свая заливается бетоном и выравнивается в вертикальное положение.
