Усиление и ремонт фундаментов



Ремонт и усиление фундаментов

Проблема усиления фундаментов при реконструкции зданий является особенно актуальной в больших городах. Основной причиной является коммерческая привлекательность приобретения зданий в центральной части города и надстройка дополнительных этажей. В результате чего увеличиваются нагрузки на фундамент.

Другая задача требующая усиления фундаментов – это осадки зданий и как следствие появление трещин на стенах. Подобные проблемы возникают при неправильной эксплуатации зданий и замачивании грунтов в основании фундаментов, либо вследствие ошибок, допущенных при проектировании или строительстве.

Если реконструкция здания происходит без увеличения нагрузок на фундаменты, то обычно в этом случае выполняют цементацию грунтов в основании фундаментов, а также укрепление фундаментной кладки.

В случае увеличения нагрузок от здания усиление фундаментов выполняют устройством буроинъекционных свай. Таким же методом усиляют фундаменты зданий при строительстве вблизи нового здания с разработкой котлована.

Буроинъекционные сваи (микросваи) – это буровые сваи диаметром до 300 мм и могут выполняются по разным технологиям.

К буроинъекционным сваям относятся, например, самозабуриваемые сваи Titan или Атлант®. Сущность технологии устройства свай Titan заключается в совмещении операций бурения и цементации. При этом используются специальные полые буровые штанги, которые по окончании бурения остаются в теле сваи в качестве армирующего элемента. Диаметр свай Titan составляет 150-250 мм.

В случае, когда необходимы сваи более высокой несущей способности применяют буровые сваи MiniJet®. При устройстве свай MiniJet® в отличие от свай Titan используется повышенное давление струи цементного раствора 150-200 атм. Диаметр свай MiniJet составляет 250-400 мм.

Устройство буроинъекционных свай Titan и Атлант возможно выполнять из подвала здания. В этом случае используется малогабаритная буровая установка.

Если в процессе эксплуатации фундамент дал просадку выше допустимых пределов, его следует усилить. Прежде всего, нужно четко и ясно себе представить, закончился ли процесс осадки. Такую проверку можно выполнить, установив поперек образовавшихся трещин гипсовые маяки шириной 2 — 3 см. Если в течение месяца на маяках не появятся трещины, осадка фундамента прекратилась. О величине деформации фундамента можно судить по искривлениям горизонтальных линий на фасаде здания, швов кирпичной кладки, цоколя, стен, подоконников и по другим горизонтальным элементам надземной части дома.

Если трещины незначительные, а осадка фундамента прекратилась без больших деформационных процессов, то ремонт фундамента может ограничиться заделкой трещин цементным раствором. Для этого трещины расшивают, заполняют цементным раствором в соотношении 1:3 и расшивают.

В случаях, когда осадка большая или не прекращается, нужно установить и ликвидировать причину ее появления. При относительно небольших деформациях фундаментов, вызванных местным вымыванием грунта из-под фундаментов, прибегают к технологии закачивания раствора в образовавшиеся пустоты. Для этого сквозь тело фундамента с поверхности планировки или из подвального помещения бурят инъекционные скважины. В пробуренные скважины под высоким давлением (от 0,3 до 1,2 МПа) нагнетают специальные растворы, которые заполняют пустоты, уплотняют и пропитывают грунт.

Слой специального раствора не только усиливает основание фундамента, но и служит прекрасным гидроизоляционным слоем, прекращая доступ грунтовой влаги к фундаменту. В процессе инъецирования вокруг подземной части здания создается своеобразный «саркофаг» в виде противофильтрационного экрана с заполнением пустот разуплотненного грунта. Состав инъецирующих растворов устанавливают в зависимости от инженерно-геологических показателей грунтов, их фильтрационных характеристик и состояния фундаментов. На отдельных методиках инъецирования с целью восстановления гидроизоляции мы остановимся ниже.

Если необходимая техника для бурения и заполнения пустот отсутствует, то такую работу выполняют вручную. Для этого в нужных местах, а иногда и по всему периметру фундамента раскапывают грунт до основания с двух сторон заглубленной части. Если усиление необходимо выполнить по всему периметру, то делать это следует поэтапно. Необходимость такого усиления часто возникает в связи с надстройкой еще одного этажа на уже существующее здание, когда несущая способность фундамента вызывает сомнение.

Раскопав траншею ниже основания фундамента глубиной 0,5 — 1,0 м (до твердого материкового грунта), ее заполняют каменной кладкой или монолитным бетоном, обеспечивая жесткую связку с массивом фундамента. При этом верх монолитной части должен быть выше уровня основания фундамента. Если в дальнейшем предвидится облицовка стен кирпичом, а ширина цоколя не позволяет этого сделать, то монолитную часть усиливающей подбетонки продолжают до верхнего уровня цокольной части. Для этого с наружной части цоколя необходимо установить опалубку, ширина которой соответствует толщине кирпичной облицовки. Перед раскопкой фундамента под проемы нужно установить усиливающие подпорки, чтобы не вызвать обрушения стен.

Раскапывать следующее место можно только после того, как все работы по усилению фундамента в предыдущем месте будут завершены. Не следует делать перерывов в работе между земляными и бетонными работами, так как это может привести к большим разрушительным последствиям, после которых ремонт станет проблематичным.

Усиление фундаментов массивных зданий выполняют методом установки дополнительных буронабивных свай. Такая необходимость часто возникает при ремонте старых зданий или при увеличении количества этажей. Для установки усиливающих буронабивных свай по всему периметру здания рядом со старыми фундаментами бурят скважины диаметром 100 — 300 мм и более, которые армируют и заливают бетоном. Буронабивные сваи связывают с фундаментом анкерами, жестко заделанными в массив фундамента и буронабивной сваи. При необходимости увеличения ширины фундамента на буронабивных сваях возводится , жестко связанный со старым.

Ремонт и усиление фундамента

При усилении фундаментов реконструируемых зданий и сооружений строители часто сталкиваются с тем, что несущая способность фундаментов, подвергшихся разрушению временем и водой, уже не отвечает возможным нагрузкам. Особенно важно это в случае, когда проектируется увеличение этажности здания или устройство мансарды. Кроме того, грунты, на которых возведены здания, со временем могут менять свою структуру, что также происходит чаще всего под действием грунтовых вод. В городах часто наблюдается явление суффозии – вымывание тонкодисперсной части грунта подземными водами. При этом грунт разрыхляется, теряет несущую способность и нуждается в закреплении.

Укрепление грунтов и повышение их несущей способности может быть необходимой мерой при устройстве новых фундаментов вблизи существующих, когда разработка котлованов может привести к деформации существующих сооружений.

Компания “Атомстрой” предлагает следующие пути решения перечисленных выше проблем:

1. укрепление грунтов вокруг фундамента;
2. укрепление и увеличение опорной площади фундаментов;
3. устройство под зданием фундаментной плиты;
4. устройство буроинъекционных свай.

Выбор метода работ и технологической схемы ремонта фундамента зависит от типа существующего фундамента, его состояния, геологических условий, конструкции здания и т.д.

Рис. Укрепление и монолитизация грунтов вокруг фундамента

Ремонт фундамента методом инъектирования

При небольшом увеличении нагрузки на фундамент или при возникновении опасности деформации здания, например, из-за просадок грунта, его разуплотнения и появления пустот, отмытых подземными водами, целесообразно провести усиление фундамента и окружающего массива грунта инъектированием по технологии, аналогичной устройству гидроизоляции фундамента.

Инъекционные скважины малого диаметра бурятся как из подвального помещения, так и с дневной поверхности. Через скважины в тело фундамента и окружающий грунт нагнетают под высоким давлением (0,3…1,2 МПа) специальные составы. В первую очередь, эти составы заполняют трещины и пустоты в материале фундамента, восстанавливая и даже увеличивая его прочность. Затем, инъекционные составы заполняют возможные пустоты в грунте и омоноличивают часть грунта, прилегающую к фундаменту. Последнее увеличивает несущую способность фундамента за счет увеличения и укрепления опорной площади.

Ремонт фундамента с использованием инъектирования

Помимо усиления фундаментов методом инъектирования в образовавшиеся пустоты в кирпичной кладке можно восстановить прочность стен. В перечисленных случаях для инъектирования могут быть использованы цементные и полимерные составы.

Для равнопрочного заполнения трещин и полостей в каменной кладке размером более 0,8 мм и омоноличивания грунта используется безусадочный цементный клей.

В случае необходимости инъектирования более мелких трещин и укрепления мелкозернистых грунтов используются полимерные составы на основе гибкой полиуретановой и эпоксидной смол.

Усиление фундамента здания сваями

При значительном увеличении нагрузок на старый фундамент, при ремонте и реконструкции зданий возникает необходимость в создании дополнительного фундамента в виде буроинъекционных свай диаметром 100…300 мм и более. Длина таких свай до 20 м. Скважины бурятся через старый фундамент или рядом с ним, армируются и заполняются мелкозернистой бетонной смесью, обладающей, за счет введения комплексной добавки, высокой пластичностью и водоудерживающей способностью.

Усиление фундамента железобетонной обоймой

Этот метод усиления наиболее прост и экономичен в рамках ограниченного бюджета реконструкции здания или сооружения.

Он заключается в дополнительном оборудовании имеющегося фундамента железобетонной обоймы с одной или с двух сторон (внутренней и/или внешней). Для этого с одной или двух сторон в требуемой зоне старого фундамента (в зависимости от выбранного способа) удаляется грунт, в старом фундаменте проделываются поперечные отверстия для монтажа металлических стержней (арматуры). Арматура монтируется при помощи цементно-песчаной смеси или на специализированные клеи. На полученные поперечные пруты металла приваривается арматурная сетка (толщина от 12 до 20 мм). Далее устанавливается опалубка и производится бетонирование обоймы. Минимальная ширина бетона в обойме – 150 мм.

Описанным способом можно произвести усиление фундамента кирпичного дома или дома из других материалов.

Усиление фундаментов реконструируемых зданий

Ремонт и усиление фундаментов

Любые студенческие работы — ДОРОГО!

100 р бонус за первый заказ

Практика показала, что проектирование усиления фундаментов почти всегда намного сложнее проектирования новых конструкций.

Это объясняется тем, что в каждом случае приходится считаться с условиями эксплуатации объекта, со стесненными условиями работы, с разнообразием проявления деформаций зданий и сооружений и др.

Само выполнение работ по ремонту и усилению фундаментов — всегда крайне трудоёмкий, тяжелый и ответственный процесс.

Все традиционные технологии усиления фундаментов сводится в основном, к увеличению площади опирания существующих фундаментов и, соответственно, уменьшению интенсивности давления на грунты основания (см. рис 1).

Увеличение площади подошвы фундаментов достигалось преимущественно за счет создания железобетонных обойм либо банкетов (одно- и двухсторонних). Ранние фундаменты уширялись в виде прикладок, которые выполнялись вперевязку с существующей кладкой.

Рисунок 1 – Традиционные технологии усиления фундаментов:

а – прикладкой в перевязку; б, г – бетонными обоймами; в — железобетонными обоймами; 1 – стена; 2 – новая кладка в перевязку со старой; 3 – старая кладка; 4 – металлические штыри; 5 – бетонная обойма; 6 — железобетонная обойма; 7 – щебеночная подготовка; 8 – бетонные банкеты; 9 — рабочая балка; 10 – распределительная балка; 11 – зачеканка литым бетоном.

Выполняемые уширения подошвы фундамента без предварительной опресовки малоэффективны.

Основные приемы усилений оснований и фундаментов сводятся к следующему. Усиливаемый фундамент разбивают на отдельные захватки участки длиной 1,5 – 2,0 м. На этих участках отрывают вручную траншеи шириной 1,2 – 2,0 м до подошвы.

После этого в фундамент забивают металлические штыри (либо погружают в заранее пробуренные отверстия через 50 см в шахмотном порядке). Устраивают опалубку и бетонируют уширения.

Для опресовки грунта после разработки траншеи бетонируют примыкающие к граням фундамента банкеты без омоноличивания их с кладкой существующих фундаментов. Затем пробитые проемы устанавливают стальные балки, которые являются упорами для гидравлических домкратов. Эти домкраты обжимают грунт в основании устраиваемых уширений. После опресовки домкраты извлекают, и бетонируют банкет (см. рис. 1)

Опрессовка грунта основания под уширением может осуществляться при установке с двух сторон старого фундамента дополнительных железобетонных сборных блоков уширения.

Нижнюю часть этих блоков стягивают анкерами из арматурной стали (рис. 2); верхнюю часть -раздвигают клиньями либо домкратами. Это дает возможность обжать неуплотненный грунт и включить его в работу под уширением.

Рисунок 2 — Усиление фундаментов дополнительными блоками, обжимающими грунты оснований при их повороте: 1 — существующий фундамент; 2 — щель, раскрываемая при повороте блоков; 3 — железобетонный блок; 4 — анкерное крепление; 5 — отверстие для анкеров

Все рассмотренные технологические приемы усиления сложны и дорогостоящи, а главное, выполняются преимущественно вручную. Кроме того, в местах, где горизонт подземных вод достаточно высок, стоимость усиления резко возрастает в связи с необходимостью специальных работ по откачке воды из траншей. Откачка должна вестись с таким условием, чтобы исключить нарушение естественного сложения грунтов в основании фундаментов реконструируемого здания. В противном случае работы по усилению только усугубят состояние здания в целом.

Проанализированные выше традиционные технологии, связанные с уширением подошвы фундаментов, на современном этапе могут быть трансформированы следующим образом.

На уровне подвала устанавливается железобетонная плита 2 (рис. 3), закрепленная в теле фундамента. Чтобы плита надежно включалась в работу, под нее можно инъецировать цементный раствор для опрессовки верхних слоев грунта. Если несущей способности такой плиты недостаточно, в ней можно оставить отверстия и в них вдавить стыкованные многосекционный сваи (рис. 3, б).

Рисунок 3 — Увеличение опорной площадки с помощью монолитной железобетонной плиты:

а — с опрессовкой грунта; б — с подведением многосекционных свай вдавливания: 1 — существующий фундамент; 2 — железобетонная плита; 3 — труба для инъекции расширяющегося цементного раствора; 4 — цементный раствор между плитой и грунтом; 5 — сгнившие деревянные сваи; 6 — домкрат;7 — опорное коромысло; 8 — вдавливаемые сваи

В ряде случаев опорную площадь фундаментов можно увеличить за счет сборных плит, устраиваемых в подвалах зданий (рис. 4).

При этом нагрузки на плиты передаются через нажимные рамные конструкции, упирающиеся в монолитное перекрытие. Недостатком технологии является многодельность работ в стесненных условиях подвалов. К тому же, как правило, кладка над обрезом фундамента бывает разрушенной из-за постоянного увлажнения, связанного с поднятием культурного слоя.

Такие мероприятия должны проводиться в комплексе с усилением опорной части кладки стены. Достоинством технологии является отсутствие необходимости вскрытия грунтов в основании фундаментов.

Рисунок 4 — Усовершенствованные методы усиления фундаментов на основе традиционных: а — устройство сборных или монолитных рам в подвал; б, в — выносные консоли и плиты

Выносные консоли и железобетонные плиты (рис 4. б, в) интересны по постановке, но также имеют недостатки:

— при поднятии консолей разрушается кладка, а легкие здания могут получить неравномерные поднятия зимой и просадки летом;

— в результате миграции влаги в процессе промерзания грунт значительно увеличивается в объеме, а после оттаивания нарушается его структура и резко снижаются основные прочностные и деформационные характеристики.

Разработана и реализована конструкция усиления буровыми сваями-шпорами с устройством железобетонной плиты (рис. 5).

Рисунок 5 — Устройство короткой сваи-шпоры и железобетонной плиты:

1 — стена; 2 — железобетонная плита; 3 — инъектированный цементный раствор; 4 — свая в кондукторе; 5 — уширенная часть сваи; 6 — деревянный лежень; 7 – бутовый фундамент

В данном случае железобетонную плиту можно включить в совместную работу с фундаментом и грунтами основания. Промерзание не влияет на конструкции, усиливаемые внутри здания.

Чтобы исключить нежелательные для старых зданий и слабых грунтов динамические воздействия, готовые сваи, как правило, погружают вдавливанием. Учитывая стесненность существующих помещений, часто используют многосекционные сваи. На объектах реконструкции широко внедряются набивные и буронабивные сваи усиления.

Несущую способность сваи можно регулировать в процессе вдавливания многосекционных элементов. Элементы могут быть изготовлены из железобетона в виде секций сваи со специальными стыками, позволяющими быстро выполнять соединение.

Можно использовать металлические трубы, однако при этом следует учитывать опасность их коррозии.

Проблема решается: 1 — установкой арматурного каркаса и армирование всего объема трубы; 2 — использованием готовых трубобетонных элементов.

Недостатком технологических приемов усиления оснований и фундаментов сваями вдавливания является большой объем земляных работ. При этом вскрытие шурфом (траншеей) перегруженного фундамента до его подошвы опасно, а в условиях слабых грунтов при высоком уровне грунтовых вод — мало реально.

В последние годы все шире используются буроинъекционные сваи, как вертикальные, так и наклонные. Такие сваи имеют неровную поверхность, поэтому за рубежом они получили название «корневидных».

УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Закрепление грунтов — это технически сложный метод проведения ремонтных работ, заключающийся в упрочнении грунтов, при котором между частица­ми грунта искусственным путем создают дополни­тельные связи, обеспечивающие повышение прочно­сти грунта и уменьшение его сжимаемости.

Укрепление грунтов рекомендуется производить следующими методами:

• битумизацией и смолизацией.

Силикатизацию применяют для закрепления

крупнозернистых и мелкозернистых песков с коэф­фициентом фильтрации 0,0023-0,092 см/с. В грунт нагнетают поочередно раствор жидкого стекла и хло­ристого кальция. Этот метод дорогостоящий и трудо­емкий, но обеспечивает высокую прочность грунта.

При мелкозернистых и пылеватых песках с коэф­фициентом фильтрации 0,0006-0,006 см/с в грунт нагнетают раствор из жидкого стекла и фосфорной кислоты либо из жидкого стекла, серной кислоты и сернокислого аммония.

Битумизация. Сухие песчаные и скальные грунты можно укреплять методом битумизации, подавая в трещины через пробуренные скважины горячий битум специальными инъекторами.

Холодную битумизацию грунтов выполняют битум­ной эмульсией с коагулянтом для устройства проти- вофильтрационных завес в песчаных грунтах с коэф­фициентами фильтрации 0,012-0,12 см/с.

Цементацию применяют для закрепления рых­лых средне- и крупнозернистых песков, а также кар­стовых пустот. Этот метод состоит в том, что в грунт под давлением через пробуренные скважины нагне­тают цементный раствор марки 400 и выше (водоце­ментное отношение 0,4:10). Для цементации карсто­вых пустот в раствор добавляют песок и другие инерт­ные заполнители.

Смолизация. В песчаный грунт через инъектор нагнетают раствор из карбамидной смолы и соляной кислоты. Гель, который возникает при взаимодей­ствии растворов, заполняет поры в песке и склеивает частицы песка между собой. В связи с высокой стои­мостью карбамидных смол этот способ применяют в исключительных случаях.

Укрепление фундаментов бетонными обоймами целесообразно производить в малоэтажных (3­4 этажа) зданиях без подвала с фундаментами из бутовой безрастворной кладки с большими щелями между отдельными камнями, заполненными грун­том или слабым раствором, имеющие незначитель­ные напряжения и не требующие выполнения боль­шого объема земляных работ (рис. 3). Для кладки, выполненной из кирпича, бетонную обойму не при­меняют.

Перед началом работ швы очищают от грунта и сла­бого раствора и продувают сжатым воздухом. В бетон­ных обоймах используют бетон класса В12,5 с мел­ким гравием, хорошо подвижный. Уплотнение бетон­ной смеси производят игловибратором или простым hspace=0 vspace=0 align=center>

Рис. 3. Усиление наружных фундаментов:

1 — трубки для нагнетания цементного раствора; 2 — бетон

штыкованием. Укрепление фундаментов допускает­ся производить отдельными участками длиной 1,5­2 м, что исключает нарушение устойчивости слабой безрастворной кладки фундаментов. Работы выпол­няют одновременно на 2-3 захватках.

Укрепление кладки фундаментов железобетонны­ми обоймами с последующим инъекцированием рас­твора — наиболее эффективный способ ремонта ослаб­ленных бутовых фундаментов, предотвращающий дальнейшее разрушение кладки и обеспечивающий снижение напряжения в грунте под их подошвой. В зависимости от конструктивных особенностей зда­ния возможно одно- и двухстороннее усиление. Одностороннее усиление обычно устраивают в здани­ях без подвала.

Работы выполняют в следующем порядке. Сначала отрывают траншею шириной 0,8-1 м вдоль здания в зоне разрушения фундамента. Длина траншей не должна превышать 6 м. Очищают поверхность клад­ки фундаментов от грязи и слабого раствора, разбира­ющийся от руки камень удаляют. Очищенную поверх­ность кладки промывают цементным молоком. Не допускается промывка поверхности фундамента водой под напором, что может привести к вымыва­нию раствора и интенсивному разрушению кладки. Дальнейшие работы по укреплению кладки можно производить только после ее просушки. В швы клад­ки забивают металлические штыри из стали длиной 40-50 см, к которым приваривают арматурный кар­кас. Его выполняют из стали класса А-1 диаметром 18-20 мм и размером ячеек 150-150 мм. Затем в пустоты кладки устанавливают в шахматном поряд­ке инъекционные трубки на расстоянии 50-60 см друг от друга с обязательной заделкой их цементным раствором (противоположные концы трубок выводят выше отметки верха обоймы на 40-50 см), монтиру­ют опалубку, заливают пространство пластичной бетонной смесью. Конструктивно толщину железобе­тонной обоймы принимают не менее 150 мм. Бетонирование производят по высоте в 2-3 приема с интервалами между ними не менее 2 суток.

После окончания работ по устройству обоймы в установленные инъекционные трубки под давлением нагнетают цементный раствор консистенции 1:1­1:15. Для изготовления раствора применяют порт­ландцемент марки 400 и выше. Сначала подают рас­твор с меньшим содержанием цемента, затем раствор более густой консистенции, который заполняет про­странство вокруг инъектора, образуя прочный столб диаметром 60-100 мм. Ориентировочный расход рас­твора, необходимого для полного закрепления клад­ки фундаментов, составляет 25-35% их объема.

После выполнения работ срезают верхние части инъекционных трубок, разбирают опалубку, запол­няют пазухи фундамента глинистым грунтом, тща­тельно послойно его трамбуя. В последнюю очередь производят восстановление отмостки.

Рассмотренный метод укрепления фундаментов следует применять для особо ценных зданий со зна­чительными остаточными сроками эксплуатации.

Укрепление кладки фундаментов цементацией. Цементный раствор консистенции 1:1-1:15 нагнета­ют в фундамент через предварительно установленные инъекторы. Их погружают в заранее устроенные отверстия, диаметр которых должен быть на 3-5 мм больше диаметра наконечника инъектора, а длина отверстия назначается проектом. Перед нагнетанием цементного раствора производят промывку скважин водой под напором до полного ее осветления. Цементация считается законченной, если в течение 10-20 минут не происходит поглощение раствора предельной консистенции при максимальном давле­нии 0,3 МПа.

Замена кладки фундаментов. Частичную замену кладки на половину ее толщины выполняют на участ­ке длиной не более 2,5 м. Для этого отрывают тран­шею шириной 0,8-1 м, глубиной 0,5 м выше подо­швы фундамента и разбирают ослабленный участок кладки. Оставшуюся кладку промывают цементным молоком и сверху делают новую кладку с плотным прилеганием к старой и тщательным заполнением швов раствором.

Полную (на всю толщину) замену фундаментов производят отдельными участками. До перекладки в кирпичные стены устанавливают по расчету цельные разгружающие стальные балки, которые стягивают болтами между собой. Болты устанавливают через 0,8-1 м по длине. Разборку и перекладку допускает­ся производить поочередно отдельными участками длиной не более 1 м.

Укрепление деревянных свайных фундаментов. Технически сложные и трудоемкие ремонтно­восстановительные работы, предусматривающие замену пораженных участков древесины и свай на бетонные, применяют при необходимости сохране­ния наиболее ценных зданий — памятников истории, архитектуры и культуры. Работы выполняют на захватках протяженностью 1,2-1,5 м в такой же последовательности. Вначале в соответствии с уста­новленной очередностью на всю глубину отрывают фундаменты с обязательным креплением откосов колодца. Глубина колодца равняется высоте срезки поврежденных свай плюс 0,5 м. Затем вырезают пораженные разрушителями деревянные элементы свайного фундамента. Допускается одновременно срезать не более четырех свай без предварительного «вывешивания» стен здания разгружающей систе­мой, состоящей из металлических балок, установлен­ных в толще кирпичных стен. После этого монтируют опалубку и межопалубочное пространство заполняют пластичным бетоном класса В12,5, а верхнюю часть (0,4-0,5 м) — литым бетоном, обеспечивающим стык вновь устраиваемого бетонного раствора с каменной кладкой подземной части здания. Укладка литого бетона ведется под напором 40-50 см.

Усиление фундаментов. Подводка фундаментов — наиболее сложная работа по усилению фундаментов с изменением глубины заложения и применяется при необходимости передачи нагрузки от здания на более прочные грунты (рис. 4). Подводку фундаментов реко­мендуется производить при наличии в основании зда­ния небольших по мощности насыпных грунтов, обжатие которых вызывает их длительную неравно­мерную осадку. Подводку производят отдельными столбами из бетона размером 1-1,5 м. В нижней части применяют пластичный бетон класса В12,5, а в верхней части на высоте 20-30 см под напором в 50 см укладывают литой бетон, который обеспечи-

1 — насыпанный грунт; 2 — слабая кладка; 3 — бетон; 4 — естественный грунт

вает надежное соединение вновь подводимого фунда­мента с существующим.

Работы выполняют в следующем порядке. Зону фундаментов, подлежащую усилению, разбивают на отдельные участки по 1,2-1,5 м и устанавливают оче­редность выполнения работ, заключающуюся в том, что одновременно работы могут производиться на участках, отдаленных друг от друга, что исключает перенапряжение оснований. Участок, на котором выполняют работы, должен находиться на расстоя­нии не менее 4 м от того места, где были произведены работы и бетон приобрел необходимую прочность. Подводку фундаментов начинают с наиболее ослаб­ленных участков. В зоне слабых стен по низу в пред­варительно пробитые штрабы с двух сторон на цемент­ном растворе устанавливают стальные балки. Пробивку штраб и установку разгружающих балок производят поочередно сначала с одной стороны, затем с другой после надежного включения в работу балок путем тщательного расклинивания зазора между верхом балки и кладкой стальными пластина­ми и зачеканкой полусухим цементным раствором 1:1 или 1:2. Разгружающие стальные балки стягива­ют между собой болтами, установленными через 0,8-1 м. Затем в соответствии с очередностью отрыва­ют на требуемую глубину колодец (рис. 5), выбирают часть грунта под подошвой фундамента для установ­ки временного крепления фундаментов на время про­изводства работ, устанавливают элементы крепле­ния, вынимают грунт до проектной отметки, устанав­ливают опалубку, закладывают фундамент. При достижении бетоном необходимой прочности снима­ют опалубку, крепление и с послойной утрамбовкой засыпают траншею. В такой же последовательности выполняют работы и на последующих участках.

Увеличение ширины подошвы фундамента. Изменение назначения и этажности здания, а также конструктивной схемы перекрытий нередко приводит к необходимости уширения подошвы фундаментов.

Прочность сопряжения новой кладки со старой проверяют на срез по неперевязанному шву, исполь­зуя неравенство:

УСИЛЕНИЕ И РЕМОНТ ФУНДАМЕНТОВ

Усиление фундаментов — наиболее трудоемкий про­цесс в ремонте любого здания и сооружения. Выбор способа усиления фундаментов в первую очередь зависит от вызвавших его причин (рис. 37-39).

Разрушение фундамента по всему периметру.

Замена разрушившегося участка фундамента. В этом случае устраивают новые дополнительные участки с боков фундамента, сложенные в виде кладки из камня, добирая кладку до необходимой ширины и обеспечивая связь между старой и новой кладкой. Подошву фундаментов при этом не углу­бляют.

Укрепление участков фундаментов. Для крепле­ния фундаментов, выполненных из бутовой кладки, бутобетона, монолитного бетона, грунтобетона и дру­гих материалов, устраивают железобетонную уши­ренную обойму, которую тщательно связывают с существующей кладкой сквозной анкеровкой с таким расчетом, чтобы вновь выполненные участки «рабо­тали» совместно со старой частью фундамента и пере­давали нагрузки на основание.

Увеличение несущей способности участков фунда­мента. При необходимости вдоль слабых, требую-

Рис. 37. Усиление и замена фундаментов: а — устройство анкеров и шпонок в фундаменте; б — установка арматурной сетки и крепление ее к выпущенным анкерам; в — установка опалубки вокруг фундамента, подлежащего усиле­нию; г — бетонирование дополнительных частей фундамента; д — снятие опалубки и устройство гидроизоляции фундамента;

е — засыпка котлована и трамбование грунта; ж — порядок ремонта деревянных столбчатых фундаментов: I — фундамент, требующий ремонта; II — отрытие котлована; III — установка нового деревянного стула и обратная засыпка с последующим трамбованием: 1 — деревянные стулья; 2 — участки, подвержен­ные загниванию; 3 — отрытый котлован; 4 — домкрат; 5 — старый деревянный стул; 6 — обвязка; 7 — новый деревянный стул;

8 — грунт, тщательно утрамбованный щебнем

Рис. 38. Ремонт фундаментов:

I — усиление фундаментов путем уширения подошвы: а — уши- рение бутовой кладки; б — уширение из железобетона; в* — кре­пление банкета к фундаменту поперечными балками: 1 — суще­ствующая кладка; 2 — уширение фундамента; 3 — опорная полка; 4 — анкер; 5 — поперечная металлическая или железобетонная балка; II — способы разгрузки фундаментов: а — устройство вре­менных опор: 1 — деревянная подушка из брусьев; 2 — времен­ные стойки; 3 — клинья; б — крепление проемов: 1 — стена;

2 — опорное бревно; 3 — насадка; 4 — стойка; 5 — подкладка;

6 — расшивка; в** — устройство раскосов: 1, 2 — деревянные подушки из брусьев; 3 — клинья; 4 — брус; 5 — скоба

Рис. 38. Ремонт фундаментов ( продолжение):

III — разгрузка стен вывешиванием при усилении фундаментов: а — при помощи клиньев; б — при помощи домкратов; в — усиле­ние стен балками-обвязами: 1 — клинья; 2 — домкраты; 3 — ранд- балка (балка-обвязка); IV — порядок ремонта и усиления столб­чатых фундаментов: а — столбчатый фундамент, требующий уси­ления; б — рытье котлована вокруг фундамента, подлежащего усилению

Рис. 39. Ремонт ленточных фундаментов:

I — порядок ремонта ленточных фундаментов: а — разметка участков ремонта ленточного фундамента; б — отрытие траншеи; в — ленточный фундамент, подлежащий ремонту; г — ленточный фундамент в отрытой траншее; д — закладка в стены разгрузочных балок: 1 — первый участок по ремонту или усилению фундаментов; 2 — отметка заложения фундаментов;

3 — планировочная отметка земли; 4 — гидроизоляция;

5 — разгрузочная металлическая балка

II — усиление ленточных фундаментов: а — ленточный фундамент в отрытой траншее; б — устройство штрабы и пробивка отверстий для анкеров; в — установка анкеров и арматурной сетки; г — выполне­ние железобетонной обоймы; д — обмазка горячим битумом и обратная засыпка с послойным трамбованием: 2 — отметка заложе­ния фундаментов; 3 — планировочная отметка земли; 4 — гидрои­золяция; 5 — разгрузочная металлическая балка; 6 — поврежденная и просевшая часть фундамента; 7 — новая кладка; 8 — утрамбован­ный со щебнем грунт; 9 — засыпка грунтом с последующим трамбо­ванием; 10 — опалубка для бетонирования бутовой части фундамен­та; 11 — обмазка горячим битумом; 12 — обратная засыпка

щих разгрузки фундаментов с обеих сторон выклады­вают новые, на которые нагрузка от вышележащего здания передается через железобетонные или метал­лические балки, проходящие через цокольную часть. Вновь выложенные фундаменты анкеруют сквозны­ми анкерами в существующие фундаменты для совместной «работы» старых и новых фундаментов.

Разгрузка фундаментов для ремонта. Для замены пришедших в негодность ветхих фундаментов или создания более прочного основания подводят новые фундаменты без углубления подошвы. В это время старые разгружают, обеспечив устойчивость здания и сохранность всех вышележащих конструкций.

Частичной разгрузки фундаментов достигают установкой под перекрытие деревянных вре­менных опор, которые передают нагрузку от перекрытия на грунт. При этом тщательно укре­пляют дверные и оконные проемы.

Для разгрузки самих фундаментов применяют раскосы, поддерживающие цокольную стену и пере­дающие нагрузку от стены на грунт под углом (см. рис. 41, 42).

Полностью разгружают фундаменты, вывешивая стены, то есть подводят под стены поперечные железо­бетонные или стальные балки, которые закладывают в пробитые на расстоянии 2-2,5 м отверстия. Эти балки опирают на заранее установленные временные опоры. Таким образом нагрузку с основания старых фунда­ментов полностью снимают и под них подводят новые, углубив их под основание старого фундамента.

Возможно также полностью разгрузить фунда­мент, установив вдоль его стены продольные ранд- балки, выполненные из металлических швеллеров и стянутые болтами, пропущенными через кладку стен фундаментов. Стык балок соединяют металличе­скими накладками электросваркой. Затем рандбалки опирают на металлические балки, которые лежат на временных опорах, установленных с противополож­ных сторон фундаментов.

Замена фундаментов (рис. 39). До начала работ фундаменты в плане разбивают на участки длиной 1,5-2 м и в соответствии с этой разбивкой поэтапно подводят новые фундаменты. Для этого с обеих сторон фундамента отрывают шурфы и приступают к разбор­ке его нижней части. Шурфы укрепляют досками и распорками из бревен. Для предупреждения выпаде­ния из старых фундаментов отдельных камней или частей ставят временные деревянные перемычки из досок. В подготовленный шурф укладывают бутобе­тон. Новый фундамент не доводят до старой кладки на 0,4-0,5 м. После отвердения нового фундамента про­межуток между кладками заполняют бетоном.