Реконструкция и ремонт фундаментов

Реконструкция фундамента – это всегда вынужденная мера. Даже правильно рассчитанный фундамент с большим запасом прочности может подвергнуться разрушению. Образование трещин, осыпание поверхностного слоя и другие внешние признаки говорят о том, что опорные конструкции находятся в аварийном состоянии. Виной тому могут быть природные условия, воздействие агрессивной внешней среды, ненадлежащий уходи или амортизационный износ материала.

Выход из ситуации – капитальный ремонт или локальная реконструкция. Впрочем, фундамент необходимо реконструировать не только в случае потери конструкцией работоспособности.

Для чего проводят реконструкцию

Фундамент – часть здания, подвергающаяся особо сильному воздействию. Чаще всего требуют ремонта именно опорные конструкции, находящиеся под постоянными нагрузками. Не стоит затягивать с началом работ по ремонту, если началось разрушение фундамента или планируется увеличение нагрузки.

Виды проводимых работ можно классифицировать следующим образом:

• Уширение ростверков и ленточных фундаментов, связанное с увеличением толщины стенового каркаса;
• Пересадка фундамента на выносные свайные колонны;
• Увеличение глубины фундамента, связанное с установкой оборудования или организацией подвального этажа;
• Усиление грунтов основания силикатизацией или термической обработкой;
• Увеличение несущей способности методом сквозной установки буронабивных свай и стержней.

Перед тем как начинать работы по ремонту фундамента следует определить текущее состояние опоры, а также вид и объем требуемых работ. Иногда проводить масштабные мероприятия нерационально, достаточно лишь произвести внешний косметический ремонт, но зачастую требуется капитально усиливать несущую часть фундамента.

Определение трудоёмкости работ

Реконструкция фундамента включает в себя два подвида работ – ремонт надземных и подземных частей фундамента. Принципиальные различия заключаются в назначении каждого из видов ремонта и сложности проводимых сопутствующих мероприятий. Редко работы по реконструкции ограничиваются восстановлением надземной части фундамента, чаще всего приходится вскрывать грунты по периметру здания, чтобы устроить котлован.

Причины реконструкции фундаментов основаны на изменении условий эксплуатации и следующих потребностях:

• Возрастание нагрузки на фундамент;
• Нарушение целостности фундамента или гидроизоляционного слоя;
• Нарушение устойчивости фундаментов из-за ухудшения грунтов основания;
• Рост общего показателя деформативности почвы;
• Смещение конструктивных узлов, связанное с оплыванием грунтов и смещением центров тяжестей конструкций.

Разрушения целостности фундаментной плиты зачастую вызваны усадкой грунта основания, последствиями частичного вымывания несущего слоя грунтовыми и осадочным водами; проводимыми поблизости строительными работами и просто износом конструкций, вызванным старением материала (например, воздействием морозного пучения).

Степень износа конструкций определяется визуально. Для бетонных конструкций производится замер величины раскрытия трещин с помощью специальных тензометрических датчиков. Это позволит выяснить, с какой скоростью происходит разрушение конструкции. Степень деструкции бетона определяется ударным способом – осыпание поверхностного слоя будет признаком расслоения бетонного камня.

Самостоятельно провести внешний осмотр и определить уровень необходимых работ довольно сложно. Неправильно сконструированные узлы, размещенные в неподходящих точках плана, могут создавать обратный эффект, возлагая дополнительную нагрузку на фундамент. Доверить осмотр здания следует специалистам.

Фундаменты, подвергающиеся излишнему морозному пучению грунтов, деформируются в различных направлениях. Определяя линейность опорной части сооружения, выявляют точки сосредоточения амортизационной усталости фундаментов. Геологические и гидрогеологические изыскания покажут изменение состояния грунтов. Учитывая данные, полученные в результате анализа состояния постройки, составляют план реконструкции.

Технология реконструкции

Причиной для начала проведения реконструкции фундамента могут служить не только различные виды разрушения и деформации опоры, но и увеличение общей нагрузки. Например, повышение этажности здания, усадка грунта на участке и прочие причины, требуют усиления фундаментных конструкций даже при отсутствии внешних признаков старения опоры. Технологические приёмы, используемые в строительстве при усилении фундаментов, различаются по типу совместимых фундаментных конструкций. Посмотрите видео, какие главные причины способствуют разрушению фундамента.

Наиболее частые причины разрушения фундаментов:

• Плохо уплотненный просадочный или оплывной грунт основания подвергся вымыванию подземными водами;
• Вымывание грунтов дождевыми водами при плохо устроенных системах наружного водоотвода и затоплении подвальных помещений;
• Строительство новых зданий в пределах существующей застройки с нарушением норм безопасности;
• Превышение допустимого количества циклов замерзания/оттаивания и общий износ материала;
• Превышение динамических нагрузок на опоры.

Все эти причины могут привести к уменьшению несущей способности фундамента. Что требует обязательного проведения ремонта.

Реконструкция ленточных фундаментов

Ремонт ленточных фундаментов производят двумя способами – перекладыванием на выносные сваи и бурением сквозных набивных свай. Первый способ требует частичного открытия боковой поверхности фундаментной плиты. С определенным шагом вдоль периметра высвобождают полосы грунта для обеспечения доступа к поверхности фундамента и дальнейшей закладки выносных балок. Каждую пару свай скрепляют поперечными балками с фундаментом и продольными между собой.

Затем все балки замоноличивают и после полного набора бетоном прочности обжимают. Устройство обвязки – завершающий этап перекладывания нагрузки на выносные сваи, после которого траншеи засыпают.

Ленточные фундаменты самый популярный тип опорных конструкций, особенно в индивидуальном жилищном строительстве. Поэтому существует масса технологий для усиления и реконструкции, как сборных, так и монолитных лент. Существуют приемы, позволяющие увеличивать даже глубину заложения ленточных оснований.

Кроме того, может потребоваться увеличение ширины верхнего обреза фундамента. Для этого периметр здания делится на захватки длиной от двух до трёх метров. Грунт вынимается до нижней отметки опоры, через одну захватку, чтобы предотвратить выпирание освобожденного грунта основания. Промежуточные участки вынимаются только после окончания обратной засыпки и утрамбовки открытых участков. Открытую боковую поверхность фундамента отмывают водяным напором, затем засверливают в тело монолита анкеры, устанавливают опалубку и заливают бетонную смесь.

При укреплении ленты способом сквозного бурения не нужно устраивать котлованы. Скважины бурятся пневмопробойным шнеком сквозь слой грунта, затем в них опускают арматурные каркасы и заливают бетонную смесь. Количество свай определяется не только требуемой несущей способностью, но и размерами здания – не рекомендуется бурить сквозные сваи чаще, чем через три диаметра скважины.

Таким же образом укрепляются плитные, столбчатые и другие виды опорных конструкций, кроме свайных.

Реконструкция свайных фундаментов

Объем и технология работ зависит от того, какая часть фундамента требует усиления – обвязка или свайные колонны. Также важным фактором является характер повреждений. Для устранения поверхностных трещин, образованных в результате коррозии и выветривания верхнего слоя бетона применяют торкретирование – покрытие фундамента цементно-песчаным раствором под давлением. Перед началом работ поверхность фундамента тщательно очищают металлическими щетками или пескоструйными установками, продувают от пыли и промывают водой. Слой раствора напыляется на металлическую мелкоячеистую сетку.

Более серьезные трещины и другие виды разрушений также заполняют цементно-песчаным раствором. В предварительно пробуренные в теле фундамента шпуры димаетром 40 мм загоняют цементную смесь под давлением 0,5 МПа. Рекомендуемый шаг бурения не менее одного метра, а длина не более 0,5 ширины отверстия при бурении с двух сторон и не более 0,8 при бурении с одной стороны. Для цементирования используют водно-цементный раствор в пропорции от 1:10 до 1:4 соответственно.

Если свая разрушена безвозвратно, следует пересадить конструкцию на выносные свайные колонны. Работа достаточно трудоемкая, но порой представляет единственный выход из аварийной ситуации. Посмотрите видео, как делается замена сваи.

Ремонт свайных колонн осуществляется двумя способами. Выступающие части высоких свай усиливают металлическими обоймами. Для этого вокруг сваи закрепляют металлическую оболочку с толщиной стали не менее 100 мм. Длина обоймы составляет длину выступающей части колонны плюс заглубление не менее, чем на один метр. Сваи малого диаметра укрепляются обуриванием – вокруг стойки вырывается круговая траншея глубиной до полутора метров, в которую нагнетается цементно-песчаный раствор.

Технология усиления грунтов оснований

Силикатизация и термические способы закрепления применяются для снижения просадочности почв. Первый способ заключается в бурении глухих скважин по периметру здания. С помощью нагнетающих установок в скважины подается раствор жидкого стекла, закрепляемый электрическим током. По истечении двух суток напряжение снимают, поскольку раствор успевает полностью распределиться в грунте и эффективно закрепить его. Признаком просадочного грунта служат образование трещин на боковых поверхностях фундамента; локальные провалы почвы и усадка отдельных земельных участков.

Технология закрепления грунта позволяет не только предотвратить дальнейшее просаживание фундамента, но и увеличить несущую способность основания. В качестве армирующих инъекций применяют различные растворы, в том числе карбамидные смолы и цементно-песчаный раствор.

Термическое усиление грунта это тоже один из способов укрепления грунта, активно использующийся в условиях слабых грунтов, когда нельзя использовать технологии, требующие полного или частичного открытия подземных конструкций. Процесс термоусиления проходит в следующей последовательности:

• По периметру здания бурят скважины диаметром 100-200 мм;
• Монтируют затвор с камерой сгорания и арматурой для регулирования напора подачи кислорода и топлива;
• Тщательно герметизируют все узлы конструкции;
• Устанавливают питающие агрегаты, трубопроводы;
• Обжигают грунт;
• Демонтируют установки и заполняют скважины местным грунтом с утрамбовкой.

Скважины бурятся вращательными, ударными или шнековыми установками. Топливо подают под естественным напором, при этом температура в скважине не должна превышать 1100 градусов. Существует масса других технологий по усилению оснований, но они применяются в частных случаях и практически не используются в индивидуальном жилищном строительстве. Также не исключена возможность применения авторских инженерных решений, созданных специально для определенной постройки.