Способы усиления фундаментов: Усиление фундаментов и оснований, 🔨 в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов

Содержание

Усиление фундаментов и оснований, 🔨 в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов

В ходе эксплуатации зданий нередко возникает необходимость усиления старых фундаментов, потерявших значительную часть несущей способности, а также при реконструкции зданий, когда проектная нагрузка на фундамент увеличивается.

Оглавление:

Усиление фундамента существующего дома

Среди причин, приводящих к необходимости усиления оснований и реконструкции фундаментов, основными являются:

  • периодические колебания уровня грунтовых вод;

  • износ фундаментов старых построек под воздействием промораживания, перепадов температур, производства земляных работ вблизи фундаментов, пучения грунтов, превышения проектных нагрузок в ходе эксплуатации, вибрационного воздействия оборудования т. п.;

  • деформации вследствие ошибок при проектировании и строительстве;

  • суффозия (вымывание более мелких частиц грунта в процессе фильтрации через него паводковых вод.

Рис. 1:  Усиление фундамента существующего дома

Существующие технологии усиления фундаментов зданий различны и позволяют восстановить или существенно повысить показатели по несущей способности фундамента любого здания. Существенной разницы между усилением фундамента частного дома и многоэтажного административного, производственного или жилого здания нет, а вот от типа усиливаемого фундамента и характеристик грунтов методы усиления фундаментов зависят.

Способы усиления ленточных фундаментов

Перечислим основные способы усиления ленточных фундаментов, применяемые сегодня на практике строителями:

  • Усиление фундаментов торкретированием. Вдоль фундамента участками (захватками) отрывается траншея, поверхность фундамента тщательно очищается, на ней делаются насечки, глубиной не менее 15 мм, а затем наносится бетон с применением бетонной пушки.

  • Укрепление фундаментов цементацией. Без проведения земляных работ специальными механизмами через каждые 0, 5–1 м по периметру (или только на определенном проблемном участке) бурят шурфы в грунте и фундаменте, и с помощью специальных инъекторов под большим давлением подают раствор бетона; он заполняет пустоты и трещины фундамента и частично пространство между фундаментом и грунтом.

  • Усиление фундаментов железобетонными обоймами. Фундамент открывается участками, очищается, грунт основания уплотняется домкратами, монтируется каркас арматуры и заливается бетоном.

  • Усиление фундамента буронабивными сваями. Производится вертикальное бурение скважин сквозь опорную плитную часть фундамента, закладывается и перевязывается арматура сваи с арматурой фундамента, заливается и трамбуется бетон.

  • Усиление фундамента сваями. Пол основание фундамента домкратом вдавливаются составные железобетонные сваи.

  • Усиление фундаментов буроинъекционными сваями. Фундамент пробуривается в нескольких местах насквозь скважинами небольшого диаметра под углом к вертикали и не проектную глубину. Закладывается арматура и под давлением закачивается бетон.

Есть и другие способы, которые скорее можно назвать разновидностью перечисленных выше.

Усиление фундаментов путём усиления подошвы

Усиление свайных фундаментов

Свайные фундаменты также можно усилить, в случае необходимости., и для этого существуют следующие способы: 

  • усиление свай железобетонной обоймой, стенки которой должны быть не менее 100 мм толщиной, а углубление в грунт — не менее 1 м;

  • усиление свай «бетонной рубашкой», путем нагнетания раствора в заранее пробуренные по периметру сваи скважины;

  • усиление сваи второй сваей (забивной или буронабивной), вплотную с первой;

  • усиление ростверка торкретированием;

  • усиление ростверка нагнетанием раствора в предварительно устроенные в нем шпуры;

  • усиление фундамента дополнительными бурение скважин.

Часто усиление свайных и ленточных фундаментов сочетается с усилением грунтов основания.

Способы усиления железобетонных фундаментов

Железобетонные фундаменты могут быть монолитными (сделанные посредством заливки бетоном опалубки с арматурным каркасом) либо сборными (возведенными из блочных железобетонных конструкций).

В строительной практике применяются следующие способы усиления железобетонных оснований:

Усиление фундаментов посредством обустройства железобетонной обоймы

Совет эксперта! Выделяют два вида ЖБ обойм — с уширением опорной пяты основания, и обоймы без уширения.

  • К использованию обоймы без уширения прибегают при необходимости укрепления поврежденных железобетонных фундаментов с достаточной несущей способностью;
  • Обойму с уширением обустраивают при недостаточных несущих характеристиках основания либо при надстройке здания.

Особенности технологии:

По периметру основания копается траншея, оголенный фундамент очищается от грунта и промывается цементным молоком. По всей высоте основания в шахматном порядке просверливаются отверстия, в которые забиваются арматурные прутья диаметром 15-20 мм (они должны выходить из стены как минимум на 15 сантиметров).


Рис. 1.1:  Схема железобетонной обоймы

На забитых в фундамент стержнях формируется арматурный каркас, к которому приваривается листовой металл. В пустоты кладки фундамента через инъекционные трубки нагнетается бетон до полного заполнения всех существующих трещин. После отвердевания бетона в фундаменте производится заполнение бетоном металлической опалубки и обрезка верхних частей инъекционных трубок.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Метод обустройства железобетонной рубашки идентичен технологии усиления обоймой, единственное отличие — охват основания.

Рис. 1.2: Схема отличий железобетонных обойм и рубашек

Совет эксперта! Обоймы представляют собою замкнутые конструкции, которые оцепляют весь периметр фундамента, тогда как рубашки используются для усиления одной из его поврежденных частей.

Усиление фундамента посредством увеличения площади опирания на грунт

Увеличение опорной площади производится с помощью наращивания толщины основания железобетонными отливами. 

Рис. 1.3:  Схема железобетонного отлива

После откопки фундамента в нем сверлятся сквозные отверстия, в которые проводятся стальные тяжи для фиксации ЖБ отливов. По завершению крепления отливов между ними и стеной размещаются гидравлические домкраты и осуществляется разжатие опалубки. Образовавшееся пространство заполняется бетоном, выжидается время до его схватывания и домкраты убираются. Происходит уплотнение бетона, в результате чего фундамент обжимается как самим отливом, так и бетонной прослойкой.

Усиление фундамента увеличением глубины его заложения

При необходимости переноса опорной подошвы фундамента в нижерасположенный слой грунта, под основанием дома формируются бетонные блоки.

Фундамент разгружается с помощью рандбалок и гидравлических домкратов, поднимающих стены дома. После чего вокруг фундамента участками по 2-2,5 метра откапываются шурфы глубиной на 1 метр ниже глубины заложения основания. Стенки и дно шурфов укрепляется деревянной забиркой.


Рис. 1.4:  Схема углубления фундамента бетонными блоками

Под опорной пятой фундамента роется колодец, размер которого соответствует глубине увеличения основания.

Совет эксперта! Колодец бетонируется так, что бы между поверхностью бетона и нижней стенкой опорной пяты фундамента оставался зазор в 3-4 см.

После отвердевания бетона в зазоре размещаются гидравлические домкраты и производится обжатие бетона в колодце. По завершению обжатия зазор бетонируется и траншея отсыпается грунтом.

Усиление фундамента второй сваей

Усиление фундамента буронабивными сваями не требует откопки основания, что значительно сокращает сроки проведения реконструкции.

Данный метод применяется при необходимости усиления фундаментов с недостаточной несущей способностью из-за неправильно проектирования, необходимости надстройки здания либо уменьшения плотности грунтов.

Дополнительные сваи могут размещаться как вплотную к уже существующим опорам фундаментам, так и выноситься за периметр контура основания. В таком случае нагрузка на дополнительные сваи передается с помощью горизонтальных балок, которыми они объединяются с ростверком дома.

Рис. 1.5: Схема усиления фундамента дополнительными сваями

Совет эксперта! При усилении фундаментов редко используются забивные ЖБ сваи, поскольку их погружение сопровождается деструктивными динамическими нагрузками на уже существующее основание, которые могут привести к его разрушению.

Усиление посредством подводки опорных элементов под подошву основания

Данная технология позволяет усилить мелкозаглубленные фундаменты не увеличивая их глубину и ширину. В качестве подкладываемого опорного элемента используются монолитные железобетонные плиты либо столбы, с помощью которых достигается увеличение площади опоры фундамента и увеличение его несущей способности.


Рис. 1.6: Схему усиления фундамента с помощью подводки и формирования ЖБ плит

Усиление железобетонного фундамента опускным колодцем

Опускные колодцы представляют собою сборные конструкции из ЖБ плит, которыми обжимается грунт вокруг стенок фундамента. Погружение колодца выполняется в процессе последовательной выемки грунта под бетонными плитами. Образованная вокруг стенок фундамента траншея засыпается песком, который поливается водой и послойно уплотняется.


Рис. 1.7: Схема опускного колодца для усиления фундамента

Совет эксперта! Глубина заложения опускного колодца должна быть в два-три раза большей глубины заложения самого основания.

Усиление фундамента переустройством его конструкции

Нередки случаи, когда для усиления столбчатого основания из него формируют ленточный фундамент, а при необходимости усиления ленточного, из него, в свою очередь, делают плитный фундамент.
К данному методу прибегают при серьезных деформациях фундамента, когда остальные способы его усиления не способны обеспечить требуемый результат.

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация) цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах электросиликатизация.

  • Цементизация — проводится для усиления скальной почвы, гравелистых песков и супесей с минимальным содержанием пылистых частиц;

Цементизация выполняется посредством специального инъекционного оборудования — по периметру основания в почву погружаются полые металлические трубы диаметром от 25 до 80 миллиметров, на нижней части которых с шагом в 3 см просверлены отверстия диаметром 4-5 мм.


Рис. 1.8:  Схема усиления грунта цементизацией

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

  • Силикатизация — используется для усиления мелкозернистой почвы: суглинка, плывунов, глины, и лессовидной почвы;

Силикатизация выполняется с помощью аналогичного инъекционного оборудования. В почву через рядом расположенные инъекторы подается два вида раствора — силикат натрия (он же жидкое стекло) и смесь хлористого кальция с водой.

Совет эксперта! При усилении лессовидного грунта применяется однорастворная силикатизация — хлористый кальций не используется, но количество нагнетаемого жидкого стекла увеличивается в три раза.

Усиление плохо проницаемых плывунов производится с помощью специальной эмульсии — силикадоля, состоящего из силиката натрия и фосфорной кислоты. Данная смесь имеет низкую вязкость и лучше проникает в поры лессового грунта.


Рис. 1.9:  Схема усиления грунта силикатизацией

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

  • Битумизация — применяется для скальных грунтов и сухой песчаной почвы;

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.


Рис. 2.0:  Расплавленный битум

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

  • Смолизация — используется для усиления песчаной почвы;

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

  • Глубинное уплотнение — применяется для укрепление насыпных грунтов, сформированных для выравнивания и поднятия уровня строительных площадок;

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.


Рис. 2.1:  Усиление грунтов буронабивными сваями

Совет эксперта! Чем шире диаметр формируемых свай — тем сильнее уплотняется почва.

  • Термоусиление (обжиг) — используется для укрепления глинистой почвы;

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электронагреватель в процессе работы (температура от 300 до 500 градусов) поднимается с дна скважины в ее верхнюю точку, в результате чего все слои грунта подвергаются термическому воздействию.

Таким образом из арсенала средств по усилению фундаментов всегда можно выбрать наиболее приемлемый способ для вашего конкретного случая.

Наши услуги

Наша компания «Богатырь» специализируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Усиление фундамента, методы и технологии усиления фундамента

Усиление фундамента может понадобится, когда при небольшой перестройки дома вдруг появляются трещины стен, заклинивает окна и двери, и даже на глаз видно, что дом слегка покосился… тяжелый диагноз ясен – фундамент требует усиления. Причины могут крыться не обязательно в произведенных надстройках и перестройках дома. И встречаются ситуации, когда по весне необходимо усиливать и реконструировать фундамент дому, строительство и заселение в который было завершено предыдущей осенью.

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.

Технологии усиления фундаментов

Существует много технологий усиления и реконструкции фундаментов. Выбрать метод можно после того, как будет получена полная картина повреждения основания и выяснены ее причины.

Не каждый метод можно осуществить своими силами, в некоторых случаях нужна спецтехника и помощь профессионалов.

Перечислим основные технологии усиления фундамента:

  • Торкретирование и набрызг- бетон
  • Устройство железобетонной рубашки
  • Подведение дополнительного фундамента для разгрузки существующего, в том числе свай
  • Устройство железобетонных обойм фундаментов для укрепления их конструкции и снижения давления на грунты основания за счет увеличения площади подошвы
  • Создание железобетонных отливов
  • Различные технологии усиления грунтов оснований – цементация составом с гидравлическим вяжущим, как окружающего грунта, так и зоны взаимодействия
  • Устройство грунтоцементных и буроинъекционных свай

Классические способы усиления фундамента

Предварительно выясняется состояние всех несущих конструкций дома – стен, перекрытий, проверяется наличие трещин и их раскрытие. Обследуют грунты основания – структуру и состояние, определяют настоящий уровень грунтовых вод и все, что возможно, об их поведении – напоре, направлении, скорости фильтрации. Необходимы данные о конструкции фундамента и глубине его заложения. Если этих данных нет, иногда проводят изыскания – шурфовку или обкапывания, но эти мероприятия с учетом уже имеющихся ослаблений не всегда возможны. Решение о необходимости демонтажа и полной замены старого фундамента принимается только при полной картине и выяснения причин его разрушения.

В основном классические способы укрепления фундаментов заключаются в увеличении площади подошвы, и тем самым уменьшении удельной нагрузки на подстилающий слой грунта основания.

Один из методов – фундамент окапывают и монтируют с одной или двух сторон железобетонные обоймы. Работать можно только одним способом – захватками, не превышающими 0,5м -1 м, в зависимости от конструкции и состояния фундамента. Возможно, потребуется сделать временное разгрузочное крепление балками и стойками. Прежде чем приступать к следующей захватке, все работы на реконструируемой должны быть закончены, обратная засыпка сделана и грунт тщательно уплотнен. Ослаблять несущую способность основания дома земляными работами является опасной ошибкой, это может привести к обрушению.

Если стены дома сложены из камня, блоков или кирпича – нужна особая осторожность. Дальнейшие просадки ослабленной конструкции могут привести к разрушениям стен. Земляные работы при реконструкциях кирпичных домов зачастую невозможны, окапывать основание опасно. Усиление делают устройством двухсторонних монолитных бетонных поясов. Фундаменты МЗЛФ (мелкозаглубленные ленты и ростверки) часто подвергаются действию выталкивающих сил от подвижек грунтов основания.

Причины подвижек могут быть разными — морозное пучение, вымывание грунтов, техногенные факторы. Ленточный фундамент испытывает неравномерные нагрузки, получает трещины, здание получает наклон, видимый даже на глаз.

Способ усиления, основанный на увеличении площади подошвы:

  1. Стену дома, получившую наклон, «разбивают» на захватки длиной до одного метра
  2. Делают шурфовку с двух сторон, для того, чтоб заложить песчаные подушки

Действующий фундамент аккуратно просверливают и устанавливают стяжки из арматуры с цементированием. Вокруг фундамента устанавливают опалубку и бетонируют. После набора прочности бетона усиления не менее 70% , что происходит при создании бетону условий для нормального твердения за семь суток, выполняют крепеж всех усиливающий элементов арматурой. Гидроизоляция выполненной бетонной конструкции необходима.

Перечисленные методы усиления возможно проводить своими силами.

Методы усиления фундаментов со спец техникой

Перечислим методы усиления фундаментов, требующие применения спецтехники и оборудования, а также специалистов по реконструкции применяют при значительных повреждениях и угрозе полной потери несущей способности:

  1. Устройство внеконтурного опорного или свайного фундамента. Старый фундамент при этом остается внутри контура, а нагрузку от дома на новые сваи или опоры передают через разгрузочные упорные балки, проводя из сквозь стены, ленту или ростверк старого фундамента.
  2. Реконструкция подвального помещения устройством набивных свай в наращиваемой оболочке. Погружают в грунт стальные трубы методами ударно-канатного бурения или вдавливают домкратами. Оболочки свай, постепенно наращивая, погружают до нужной глубины, затем в полости нагнетают бетонную смесь.
  3. Устраивают вокруг дома, а иногда и внутри старого фундамента буронабивные сваи. В пробуренные скважины глубиной два метра и более устанавливают арматурные каркасы и нагнетают бетон. Усиливаемый фундамент крепится к сваям сквозными анкерными болтами.

Каждый случай разрушения фундамента индивидуален, и меры по восстановлению тоже. В ряде случаев хозяева справляются собственными силами. В несложных случаях нужна только правильная последовательность работ, и отсутствие спешки. Недопустимо окапывать весь контур фундамента, работать следует только небольшими захватками, чтобы усиление не создало еще больших проблем для дома.

Способы усиления фундаментов и строительных конструкций цокольной части реконструируемых, восстанавливаемых зданий Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Полищук А.И., Петухов А.А. Способы усиления фундаментов и строительных конструкций цокольной части реконструируемых, восстанавливаемых зданий // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. — 2018. — № 1. -С. 42-51. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.1.04

Polishchyk A.I., Petukhov A.A. Methods of strengthening foundations and basement building constructions of the reconstructed buildings. Bulletin ofPNRPU. Construction and Architecture. 2018. No. 1. Pp. 42-51. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.1.04

ВЕСТНИК ПНИПУ. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА № 1,2018 PNRPU BULLETIN. CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE http://vestnik.pstu.ru/arhit/about/inf/

Б01: 10.15593/2224-9826/2018.1.04 УДК 624.159.4

СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЦОКОЛЬНОЙ ЧАСТИ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ, ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ

А.И. Полищук1, А.А. Петухов1′ 2

1Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, Краснодар, Россия Томский государственный архитектурно-строительный университет, Томск, Россия

О СТАТЬЕ АННОТАЦИЯ

Рассматривается опыт реконструкции и восстановления подвальных помещений каменных зданий исторической постройки на примере г. Томска. Отмечается важность анализа сведений о строительстве и эксплуатации зданий в период всего их жизненного цикла. Формулируются основные задачи, возникающие при реконструкции и восстановлении зданий исторической застройки: увеличение площадей за счет переустройства ранее не эксплуатируемых подвалов, углубление подвальных помещений, расширение существующих и устройство новых проемов в стенах зданий, устройство новых входных узлов в подвалы и др. Дается краткая характеристика грунтовых условий площадок рассматриваемых зданий, относящихся к исторической постройке. Отмечается необходимость проведения тщательных инженерно-геологических изысканий с обследованием грунтов основания и гидрогеологическими наблюдениями за появлением подземных вод. Обосновывается необходимость уточнения характеристик грунтов несущего слоя фундаментов, измененных за счет их уплотнения весом зданий за период длительной эксплуатации. Приводятся обобщенные результаты, получаемые при обследовании и оценке технического состояния фундаментов и надземных строительных конструкций зданий. Предлагается классификация способов усиления фундаментов на естественном основании (отдельно стоящих, ленточных, плитных и массивных) с использованием свай. Рассматриваются сваи, устраиваемые без извлечения грунта — сваи вытеснения (вдавливаемые и инъекционные). Приводятся примеры численного моделирования работы отдельно стоящих и ленточных фундаментов, усиливаемых с использованием свай при понижении отметок пола подвала. При моделировании работы свайных фундаментов в программном комплексе Midas GTS NX используются последовательные технологические этапы устройства свай, позволяющие учесть изменение напряженно-деформированного состояния грунтов основания.

© ПНИПУ

Получена: 05 августа 2017 Принята: 21 ноября 2017 Опубликована: 30 марта 2018

Ключевые слова: реконструкция, углубление подвалов, обследование, гидрогеологические наблюдения, усиление фундаментов, инъекционные сваи, выносные (примыкающие) сваи, усиление отдельно стоящих фундаментов, численное моделирование работы фундаментов, программный комплекс Midas GTS NX

© Полищук Анатолий Иванович — доктор технических наук, профессор, e-mail: [email protected] Петухов Аркадий Александрович — кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected]

Anatolii I. Polishchyk — Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: [email protected] Arkadii A. Petukhov — Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor, e-mail: [email protected]

METHODS OF STRENGTHENING FOUNDATIONS AND BASEMENT CONSTRUCTIONS OF RECONSTRUCTED BUILDINGS

A.I. Polishchyk1, A.A. Petukhov1′ 2

1

Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russian Federation 2Tomsk State University of Architecture and Buildings, Tomsk, Russian Federation

ARTICLE INFO ABSTRACT

1. Общие сведения

Большинство каменных зданий исторической постройки г. Томска возведены в период 1850-1900 гг. За период их длительной эксплуатации (более 100 лет) в строительных конструкциях накопилось значительное количество дефектов и повреждений. Физический износ таких зданий достигает 60 % и более, поэтому они нуждаются в реконструкции и восстановлении. При решении вопросов реконструкции зданий часто ставится задача по восстановлению (усилению) строительных конструкций с учетом переоборудования неэксплуатируемых подвалов в эксплуатируемые помещения (часто с их углублением). Решение таких вопросов приводит к росту нагрузок на основание и усилению фундаментов зданий [1, 2]. Кроме того, за период длительной эксплуатации зданий неизбежно ухудшаются физико-механические характеристики грунтов основания за счет их длительного замачивания талыми и техногенными водами [1-3]. Поэтому в целом снижается эксплуатационная надежность длительно эксплуатируемых зданий. Одним из наиболее рациональных способов усиления фундаментов зданий на глинистых грунтах (в том числе слабых) и повышения их надежности является передача части нагрузок от надземных строительных конструкций (постоянных и временных) на сваи (инъекционные, вдавливаемые и др.).

Каменные здания исторической застройки Томска двух-, трехэтажные (рис. 1), зачастую сложной Г-, П-, Ш-образной формы в плане (рис. 2, а). Здания имеют сложную конст-

Received: 05 August 2017 Accepted: 21 November 2017 Published: 30 March 2018

Keywords:

reconstruction, deepening of mark basements, survey, hydrogeological observations, strengthening of foundations, injection piles, outrigger piles, strengthening of separately standing foundations, numerical modeling of foundation work, software package Midas GTS NX

The experience of reconstructing and restoring basements of historical stone buildings is given using Tomsk as an example. The article outlines the importance of analyzing information related to construction and operation of buildings throughout their life cycle. The main objectives arising during the reconstruction and restoration of historic buildings are formulated, such as the extension of space due to reorganization of previously unexploited cellars, the deepening of basements, the expansion of existing and construction of new openings in the walls of buildings, the construction of new entry points in the cellars, etc. A brief description of the ground conditions of sites for buildings under consideration which belong to the historical ones. It is noted that it is necessary to carry out thorough engineering and geological surveys including geotechnical surveying of soil grounds and hydrogeological observations revealing the appearance of groundwater. It is proved that it is necessary to identify ground characteristics of bearing layer’s foundations which have been changed due to their compaction by the weight of buildings for a period of long operation. Generalized results obtained during the survey and assessment of the technical condition of foundations, as well as of above-ground building structures are given in the article. A classification of methods is proposed aiming to reinforce foundations on a natural basement (separately standing, band, plate and massive ones) using piles. Also we have considered piles that are arranged without excavation, i.e. piles of displacement (pressed and injected). Examples of numerical modeling are given ragarding the operation of separately standing and band-like foundations which are reinforced with the use of piles, when the basement floor’s marks are decreased. When simulating piles’ work using Midas GTS NX software complex, the successive technological stages of pile assembly are used; which allows taking into account the change in the stress-strain state of the base soil.

© PNRPU

руктивную схему, когда несущими являются продольные и поперечные стены, внутренние кирпичные столбы. Иногда конструктивная схема зданий за период эксплуатации (реконструкция 1970-1985 гг.) изменяется, например, на внутренний неполный железобетонный каркас или другую. Фундаменты зданий под наружные, внутренние стены и внутренние столбы — чаще ленточные и отдельно стоящие, бутовые на известково-песчаном растворе. Стены зданий — кирпичные, из красного керамического кирпича на известковом и извест-ково-песчаном растворе. Стены подвала обычно бутовые на известково-песчаном растворе и кирпичные из красного керамического кирпича. Перекрытия — кирпичные своды по стальным балкам. Во многих зданиях перекрытия в виде кирпичных сводов (реконструкция 1970-1985 гг.) заменены полностью либо участками на железобетонные, монолитные по металлическим и железобетонным балкам. Крыша зданий стропильная, скатная.

Рис. 1. Общий вид каменных зданий исторической застройки г. Томска Fig. 1. General view of historical stone buildings in Tomsk

При реконструкции и восстановлении зданий довольно часто ставятся следующие задачи: увеличение существующих площадей подвального этажа, увеличение высоты помещений подвала, расширение существующих и устройство новых дверных проемов во внутренних несущих стенах подвала здания, устройство новых входных узлов в подвал здания и др. [1-6].

С учетом поставленных задач при реконструкции зданий иногда изменяется их конструктивная схема. Например, при устройстве широких проемов (рис. 2) во внутренних стенах, по условиям передачи нагрузок на основание, фундаменты из ленточных перестраивались в отдельно стоящие. При увеличении высоты помещений подвала подошва существующих фундаментов становилась выше отметки пола подвала. Все это, в совокупности с техническим состоянием строительных конструкций здания, приводило к необходимости усиления фундаментов и других строительных конструкций.

Решение поставленных задач реконструкции и восстановления зданий выполнялось сотрудниками КубГАУ, ТГАСУ [6-9] с участием ООО «СНПО Геотом», ЗАО «НПО Геореконструкция» в период с 2001 по 2013 г. Научно-техническое сопровождение реконструкции подвалов зданий включало: анализ архивной документации, оценку грунтовых условий рассматриваемых площадок с обследованием грунтов основания и несущего слоя фундаментов, гидрогеологические наблюдения за появлением подземных вод в подвальных помещениях, оценку технического состояния фундаментов и надземных строительных конструкций зданий, поверочные расчеты и разработку технических решений по их восстановлению (усилению), геотехнический мониторинг состояния зданий.

а б

Рис. 2. План подвала административно-торгового здания по пр. Ленина: а — до реконструкции; б — после реконструкции Fig. 2. The basement’s plan of the administrative and commercial building in Lenin prospekt: a is before reconstruction; b is after reconstruction

2. Инженерно-геологические условия площадок зданий

Площадки реконструируемых зданий в Томске согласно СП 11-105-97 обычно относятся ко II—III категории сложности инженерно-геологических условий. В геолого-литологическом строении площадок в пределах глубины до 12,0-15,0 м принимают участие верхнечетвертичные (aQiv) отложения высокой поймы р. Томи на контакте с отложениями склона Томь-Яйского водораздела, перекрытые с поверхности современными техногенными отложениями (tQIV). Характерные инженерно-геологические разрезы площадок (рис. 3) с поверхности представлены: насыпным грунтом супесью либо суглинком с включением шлака, гравия, битого кирпича, торфа; суглинками от текуче- до мягкопластичных с примесью органического вещества до 9 %; супесью текучей, распространенной в толще суглинков в виде линз и прослоев; песком мелким водонасыщенным, распространенным в виде прослоя в подошве суглинистой толщи; галечниковым грунтом с песчаным заполнителем, обводненным.

Рис. 3. Характерные инженерно-геологические разрезы площадок реконструируемых зданий Fig. 3. Typical engineering geological sections of plots in reconstructed buildings

На площадках по условиям залегания, образования и стратиграфической принадлежности обычно вскрываются подземные воды, представленные 2-3 горизонтами. Техногенный водоносный горизонт типа «верховодка» распространяется обычно в толще насыпных грунтов на глубине 2-2,5 м вблизи подошвы фундаментов; водоносный горизонт высокой поймы р. Томи, безнапорный по характеру, встречается в супесях текучих на глубине 4,45,3 м. Водоупором служит прослой суглинка мягкопластичного, залегающего на глубине 8,6-10,3 м. Третий горизонт подземной воды — напорный — приурочен к супесям текучим, песку мелкому и гравийным отложениям, встречается на глубине 9,2-10,6 м.

С учетом сложных гидрогеологических условий площадок эксплуатируемых зданий обычно организуются наблюдения за появлением подземных вод в основании фундаментов зданий исторической постройки [7]. В подвальных помещениях по периметру здания оборудовались наблюдательные скважины на глубину 3,5-4,0 м ниже существующего пола подвала. Проведенные наблюдения за изменением уровня подземных вод, результаты их химического анализа свидетельствуют о том, что замачивание основания фундаментов здания происходит из-за сезонного поднятия уровня подземных вод (верховодки) в период снеготаяния и обильных дождей. Кроме того, на формирование уровня подземных вод в основании фундаментов оказывают влияние утечки воды и бытовых отходов из внутренней и наружных канализационных сетей.

3. Основные результаты обследования оснований и фундаментов

При обследовании фундаментов, стен подвалов устанавливалось наличие дефектов и повреждений [6, 8, 9]. Большинство дефектов, повреждений обычно выявлялись у фундаментов под наружные стены и частично — под внутренние стены на участках их примыкания к наружным стенам. При этом наблюдалось расслоение бутовой кладки фундаментов, вывал бутовых камней и оседание фундаментов. Кроме того, известково-песчаный раствор в бутовой кладке фундаментов выкрашивался за счет его длительного интенсивного замачивания.

Результаты оценки загружения основания фундаментов показывают, что давление (р) по их подошве в большинстве случаев меньше расчетного сопротивления грунта основания (R) при p/R = 64.. .95 %. Однако неизбежно выявлялись участки основания фундаментов наиболее нагруженные, где с учетом измененных характеристик грунтов при замачивании давление (р) по подошве превышает расчетное сопротивление (R) на 5-50 %. Результаты поверочных расчетов основания фундаментов по деформациям обычно показывают, что абсолютные значения конечных осадок и относительные деформации основания (AS/L) фундаментов в большинстве случаев превышают предельно допустимые значения. Однако эти деформации (расчетные) за период длительной эксплуатации здания уже реализованы и основание преимущественно находится в стабилизированном состоянии. Результаты расчетов по несущей способности обычно обеспечивают устойчивость основания фундаментов здания.

Результаты обследования основания и фундаментов, а также стен подвала и других надземных строительных конструкций зданий позволили выявить необходимость выполнения целого комплекса ремонтно-восстановительных работ. При этом предусматривалось усиление фундаментов, стен, перекрытий и других строительных конструкций зданий.

Анализ накопленного опыта реконструкции и восстановления зданий [1-9] позволил обобщить способы усиления фундаментов мелкого заложения путем устройства свай различных конструкций. По результатам этой работы составлена классификация способов усиления фундаментов зданий с использованием свай, которая приведена в работе [10].

4. Численное моделирование работы фундаментов, усиливаемых сваями

Оценка напряженно-деформированного состояния грунтов в основании фундаментов реконструируемых зданий выполнялась в трехмерной постановке в ПК Midas GTS NX, частично в ПК Plaxis. На первом этапе разрабатывались расчетные модели, которые при необходимости корректировались. Модели, используемые при моделировании работы фундаментов, свай, стен и других строительных конструкций — Elastic; для грунтов -Mohr-Coulomb и Hardening Soil (HS) [11]. При моделировании вначале создавалась трехмерная модель (первый этап) существующих фундаментов всего здания и выполнялся анализ напряженно-деформированного состояния основания при фактическом конструктивном решении и действующих нагрузках до реконструкции. Сопоставление осадок фундаментов на разных участках здания, полученных при моделировании, с данными расчета позволило оценить достоверность вычисленных результатов расчета.

На втором этапе моделирования выполнялась оценка напряженно-деформированного состояния основания каждого из имеющихся в здании видов фундаментов по отдельности (рис. 4). Рассматривались участки, где изменялось конструктивное решение фундаментов и инженерно-геологические условия, учитывались результаты геотехнического обследования. На этом этапе производился выбор способа усиления фундаментов [5, 12, 13]. Рассматривались (моделировались) различные варианты усиления фундаментов с использованием свай (под подошвой, выносные и др.). При этом изменялись диаметр и длина свай, их количество и плановое расположение (рис. 4, а-в). Основными критериями при выборе способа усиления являлось ограничение дополнительной осадки фундаментов (обычно до 6-12 мм), а также его технологичность и трудоемкость.

а б в

Рис. 4. Расчетные схемы отдельно стоящего фундамента в ПК Midas GTS NX: а — до усиления; б — при устройстве свай под подошвой фундамента; в — при устройстве выносных (примыкающих) свай (верхний слой грунта, окружающий сваю и фундамент, отключен для визуализации) Fig. 4. The design schemes of a separately standing foundation using Midas GTS NX: a is before strengthening; b is with strengthening using piles underside of foundation; c is strengthening using

outrigger (adjoining) piles

В условиях реконструкции и восстановления зданий для моделирования работы свай вблизи подошвы фундаментов обычно использовались характеристики грунтов, для которых предварительно выявлены закономерности их изменения при уплотнении [1-4, 7-9]. Важным вопросом при моделировании дополнительно устраиваемых свай являлся учет изменения напряженно-деформированного состояния основания под подошвой фундамента за счет технологии их устройства. Это особенно актуально для свай вытеснения (вдав-

ливаемых, инъекционных и др.). Одним из распространенных методов учета изменения свойств грунтов вокруг свай при моделировании является изменение их характеристик в околосвайном массиве (обычно в радиусе 2,5-3,0 диаметра сваи). Это характеристики плотности, удельного сцепления, модуля деформации грунта и другие, которые отличаются от характеристик для грунтов естественного сложения [1-4]. Для моделирования свай вытеснения (вдавливаемых и инъекционных) такого подхода недостаточно. Необходимо учитывать не только изменение напряженно-деформированного состояния в основании от давления здания, но и технологию устройства свай, например, за счет вытеснения грунта в стороны по длине ствола сваи путем расширения цилиндрической скважины от практически нулевого диаметра (1-10 мм) до диаметра сваи (250-300 мм). Также можно предусмотреть перемещение острия сваи вниз от 0,5 до 1,0 м. Такой учет можно произвести с использованием инструмента Prescribed displacement — «предписанные перемещения» (для вдавливаемых свай) — либо осесимметричным расширением скважины внутренним давлением (для инъекционных свай) [14-16].

При моделировании вариантов усиления фундаментов (в том числе с учетом понижения отметок пола подвала) производились поэтапные расчеты, учитывающие все технологические операции производства работ с использованием функции Construction stage («поэтапное строительство»). После моделирования исходного состояния (до реконструкции) поэтапно производился расчет при замене (устройстве новых) элементов фундаментов, устройстве свай, экскавации грунта и т. д. Для определения необходимых этапов расчета прорабатывалась вся технологическая схема усиления фундаментов, для которых составлялись геометрические и расчетные схемы.

После анализа результатов моделирования, выбора и корректировки схем усиления для отдельных участков ленточных и отдельно стоящих фундаментов производился третий этап моделирования. Формировалась расчетная схема усиления фундаментов для всего здания в целом. Такой подход позволял учесть взаимовлияние принятых схем усиления фундаментов на смежных участках. После выполненного анализа результатов моделирования производилась корректировка принятой схемы усиления фундаментов на отдельных участках.

Выводы

1. Установлено, что численное моделирование работы фундаментов реконструируемых, восстанавливаемых зданий в ПК Midas GTS NX, ПК Plaxis необходимо выполнять с учетом предыстории их нагружения, подробных данных о техническом состоянии и данных обследования грунтов основания. Такой подход позволяет оценить работу фундаментов зданий на различных этапах их нагружения, вплоть до потери несущей способности основания.

2. При моделировании работы инъекционных свай в глинистых грунтах, устраиваемых для усиления фундаментов реконструируемых зданий, необходимо учитывать технологию их устройства. Это обеспечивает создание условий взаимодействия инъекционных свай с грунтом основания и достоверный прогноз поведения зданий в период их дальнейшей эксплуатации. Для таких свай при их нагружении в расчетной схеме следует предусмотреть возможность расширения скважины при нагнетании подвижной бетонной смеси через инъектор.

3. Моделирование работы фундамента реконструируемого здания (с учетом его усиления сваями) рекомендуется осуществлять поэтапно: вначале рассматривается исходное состояние фундамента и оценка достоверности принятых моделей грунтов, расчетных схем (этап 1). За-

тем ведется разработка технологических схем и моделирование вариантов усиления фундаментов здания (этап 2). Далее делается выбор вариантов усиления фундаментов и моделирование совместной работы усиленных фундаментов для всего здания в целом (этап 3).

Библиографический список

1. Коновалов П. А., Коновалов В.П. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во АСВ, 2011. — 384 с.

2. Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. — Нортхэмптон: STT; Томск: STT, 2007. — 476 с.

3. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Геотехническое сопровождение развития городов: практ. пособие по проектированию зданий и подземных сооружений в условиях плотной застройки) / «Стройиздат Северо-Запад», группа компаний «Геореконструкция». — СПб., 2010. — 561 с.

4. Braja M.D. Principles of foundation engineering. — 6th ed. — Toronto: Nelson, 2007. — 750 p.

5. Мальганов А.И., Плевков В.С., Полищук А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 1992. — 456 с.

6. Оценка работы оснований фундаментов реконструируемых зданий при понижении отметок пола подвала / А.И. Полищук, А.А. Петухов, Р.В. Шалгинов, К.А. Полищук // Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства: тр. междунар. конф. — Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. — Т. 1. — С. 235-241.

7. Полищук А.И., Петухов А. А., Полищук К.А. О реконструкции подвала административно-торгового здания в сейсмическом районе г. Томска // Мiжвiдомчий наук.-техн. зб. Будiвництво в сейсмiчних районах Украши: зб. наук. праць. / Будiвельнi конструкцп. -Кшв: НД1БК, 2008. — Вип. 69. — С. 353-363.

8. Полищук А. И., Петухов А.А., Тарасов А.А. Реконструкция подвальной части административно-торгового здания // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. — 2015. — № 2. — С. 130-160.

9. Полищук А.И., Тарасов А.А. Оценка несущей способности инъекционных свай в слабых глинистых грунтах для фундаментов реконструируемых зданий // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 2017. — № 1. — С. 21-26.

10. Полищук А.И., Петухов А.А. Классификация, численный анализ и практическое применение способов усиления фундаментов сваями в условиях реконструкции зданий // Фундаменты глубокого заложения и геотехнические проблемы территорий: материалы Все-рос. нац. конф. с междунар. участием, 29-31 мая 2017 г. — Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. — С. 206-218.

11. Мельников Р.В., Сагитова Р.Х. Калибровка параметров модели Hardening Soil по результатам лабораторных испытаний в программе SoilTest // Академ. вестник УралНИИ-Проект РААСН. — 2016. — № 3. — С. 79-83.

12. Винников Ю.Л., Мiрошниченко I.B. Удосконалення методики визначення осщань будiвель на набивних палях у пробитих свердловинах // Зб. наук. праць. Серiя: Галузеве машинобудування, будiвництво / Полтав. нац. техн. ун-т iм. Юрiя Кондратюка. — Полтава, 2013. — Вип. 3 (38). — С. 82-89.

13. Vynnykov Y., Zotsenko N., Yakovlev A. The use of reserves of bearing capacity of base and foundations during reconsruction of buildings // Reconstruction of Historical Cities and

Geotechnical Engineering: Proc. of Intern. Geotechnical Conf. Dedicated to Tercentenary of Saint Petersburg. — Saint Petersburg; Moscow: ASV Publishers, 2003. — Vol. 1. — P. 367-370.

14. Yamashita K., Yamada T., Hamada J. Recent case histories on monitoring settlement and load sharing of piled rafts in Japan // Deep Foundations on Bored and Auger Piles / ed. Van Impe. -London: Taylor & Francis Group, 2009. — P. 181-193.

15. Brandl H. Micropiles for underpinning/undercrossing of historical buildings // Reconstruction of Historical Cities and Geotechnical Engineering: Proc. of Intern. Geotechnical Conf. Dedicated to Tercentenary of Saint Petersburg. — Saint Petersburg; Moscow: ASV Publishers, 2003. — Vol. 1. — P. 119-126.

16. Самохвалов М.А., Зазуля Ю.В., Мельников Р.В. Результаты расчетного прогноза взаимодействия буроинъекционных свай, имеющих контролируемое уширение, с пылева-то-глинистым грунтовым основанием // Геотехника. — 2016. — № 2. — С. 50-59.

References

1. Konovalov P.A., Konovalov V.P. Osnovaniia i fundamenty rekonstruiruemykh zdanii [Bases and foundations of the reconstructed buildings]. 5th ed. Moscow, ASV, 2011, 384 p.

2. Polishchuk A.I. Osnovy proektirovaniia i ustroistva fundamentov rekonstruiruemykh zdanii [The basics of design and construction of reconstructed buildings foundations]. Nortkhempton, STT, Tomsk, STT, 2007, 476 p.

3. Ulitskii V.M., Shashkin A.G., Shashkin K.G. Geotekhnicheskoe soprovozhdenie razvitiia gorodov (prakticheskoe posobie po proektirovaniiu zdanii i podzemnykh sooruzhenii v usloviiakh plotnoi zastroiki) [Geotechnical support urban development (a practical guide to the design of buildings and underground structures in dense areas)]. Saint Petersburg, Stroiizdat Severo-Zapad, Georekonstruktsiia, 2010, 561 p.

4. Braja M.D. Principles of foundation engineering. Sixth edition. Toronto (Canada), Nelson, 2007, 750 p.

5. Mal’ganov A.I., Plevkov V.S., Polishchuk A.I. Vosstanovlenie i usilenie stroitel’nykh konstruktsii avariinykh i rekonstruiruemykh zdanii [The restoration and strengthening of building structures of emergency and reconstructed buildings]. Tomsk, Tomskii universitet, 1992, 456 p.

6. Polishchuk A.I., Petukhov A.A., Shalginov R.V., Polishchuk K.A. Otsenka raboty osnovanii fundamentov rekonstruiruemykh zdanii pri ponizhenii otmetok pola podvala [Evaluation of work of foundations reconstructed buildings at lower elevations basement floor]. Trudy mezhdunarodnoi konferentsii «Fundamenty glubokogo zalozheniia i problemy osvoeniia podzemnogoprostranstva», Perm’, 2011, vol. 1, pp. 235-241.

7. Polishchuk A.I., Petukhov A.A., Polishchuk K.A. O rekonstruktsii podvala administrativno-torgovogo zdaniia v seismicheskom raione g.Tomska [On the reconstruction of the basement of the administrative-commercial building in a seismic area of Tomsk]. Mizhvidomchii naukovo-tekhnichnii zbirnik. Budivnitstvo v seismichnikh raionakh Ukraini. Zbirnik naukovikh prats’. Budivel’ni konstruktsii, 2008, iss. 69, pp. 353-363.

8. Polishchuk A.I., Petukhov A.A., Tarasov A.A. Rekonstruktsiia podval’noi chasti administrativno-torgovogo zdaniia [Reconstruction of basement part of the administrative and trade building]. Vestnik Permskogo natsional’no issledovatel’skogo politekhnicheskogo universiteta. Stroitel’stvo i arkhitektura, 2015, no. 2, pp. 130-160.

9. Polishchuk A.I., Tarasov A.A. Otsenka nesushchei sposobnosti in»ektsionnykh svai v slabykh glinistykh gruntakh dlia fundamentov rekonstruiruemykh zdanii [Evaluation of the

bearing capacity of injection piles in soft clay soils for foundations of the reconstructed buildings]. Osnovaniia, fundamenty i mekhanika gruntov, 2017, no. 1, pp. 21-26.

10. Polischuk A.I., Petuhov A.A. Klassifikatsiya, chislennyiy analiz i prakticheskoe primenenie sposobov usileniya fundamentov svayami v usloviyah rekonstruktsii zdaniy [Classification, numerical analysis and practical application of methods for strengthening foundation in conditions of buildings reconstruction]. Fundamentyi glubokogo zalozheniya i geotehnicheskieproblemyi territoriy. Materialyi Vserossiyskoy natsionalnoy konferentsii s mezhdunarodnyim uchastiem, 29-31 May 2017, Perm, 2017, pp. 206-218.

11. Mel’nikov R.V., Sagitova R.Kh. Kalibrovka parametrov modeli Hardening Soil po rezul’tatam laboratornykh ispytanii v programme SoilTest [Calibration of the model parameters Hardening Soil the results of laboratory tests in the program SoilTest]. Akademicheskii vestnik UralNIIProektRAASN, 2016, no. 3, pp. 79-83.

12. Vinnikov, Iu.L., Miroshnichenko I.B. Udoskonalennia metodiki viznachennia osidan’ budivel’ na nabivnikh paliakh u probitikh sverdlovinakh [Improved methods of determining the residue of the buildings on piles in punched wells]. Zbirnik naukovikh prats’. Seriia: Galuzeve mashinobuduvannia, budivnitstvo, 2013, iss. 3 (38), pp. 82-89.

13. Vynnykov Y., Zotsenko N., Yakovlev A. The use of reserves of bearing capacity of base and foundations during reconsruction of buildings. Reconstruction of Historical Cities and Geotechnical Engineering. Proceedings Of International Geotechnical Conference Dedicated to Tercentenary of Saint-Petersburg, Saint-Petersburg, Moscow, ASV, 2003, vol. 1, pp. 367-370.

14. Yamashita K., Yamada T., Hamada J. Recent case histories on monitoring settlement and load sharing of piled rafts in Japan. Deep foundations on bored and auger piles. Ed. Van Impe. London, Taylor & Francis Group, 2009, pp. 181-193.

15. Brandl H. Micropiles for underpinning/undercrossing of historical buildings. Reconstruction of Historical Cities and Geotechnical Engineerin. Proceedings Of International Geotechnical Conference Dedicated to Tercentenary of Saint-Petersburg, Saint-Petersburg, Moscow, ASV, 2003, vol. 1, pp. 119-126.

16. Samokhvalov M.A., Zazulia Iu.V., Mel’nikov R.V. Rezul’taty raschetnogo prognoza vzaimodeistviia buroin»ektsionnykh svai, imeiushchikh kontroliruemoe ushirenie, s pylevato-glinistym gruntovym osnovaniem [The results of computational prediction of interaction of the piles with controlled broadening, with a silty-clay subgrade]. Geotekhnika, 2016, no. 2, pp. 50-59.

Способы усиления грунтов оснований —

Чернозем, торфосмеси, навоз и песок — продажа грунта для увеличения плодородной способности почвы.

Усиление грунтов в основании фундаментов заключается в следующих основных способах, которые в настоящее время широко применяются при реконструкции зданий и сооружений.

Инъектирование укрепляющими растворами. Укрепление грунтов с помощью инъекций цемента с каждой стороны фундамента (см. рис. 4.8) и цементация грунтов (цементация при наличии крупнообломочных пород, двухрастворная последовательная силикатизация для крепления средних и мелких песков, однорастворная силикатизация для лессов и суглинков, осмоление песков, глинизация лессов; электросиликатизация глин и суглинков.

Усиление основания с помощью перечисленных видов инъекций выполняется путем образования отдельных укрепленных объемов грунта ориентировочно радиусом до 0,8 м.

Нередко возникают ситуации, когда требуется усиление или реконструкция фундамента уже существующего здания. Такие ситуации возникают при плохом состоянии тела фундамента, локального разуплотнения грунтов основания из-за воздействия грунтовых вод (если гидроизоляция была проведена неудовлетворительно). В этом случае применяются различные методы цементизации грунтов основания фундамента. Цементизация грунтов основания также требуется, когда задние надстраивают: нагрузка на фундамент может значительно увеличиться, после чего возникает проседание (это нередкое явление, поскольку при закладке фундамента просчитывается проектная нагрузка). Если рядом с уже существующим зданием начинается строительство нового, то может возникнуть разуплотнение грунтов основания. Особенно это ярко проявляется, когда откопка котлована или бурение ведутся неправильно и возникает горизонтальная вибрация. В этом случае также приходится осуществлять цементизацию грунтов основания существующего здания.

В целом цементизация проводится в двух различных вариантах. Первый — это цементизация самого фундамента. При реализации данного метода в тело фундамента и его подошву вводится твердеющий раствор (предварительно в фундаменте бурятся специальные скважины). При этом пустоты в основании фундамента заполняются прочным материалом, предохраняющим кладку от разрушения. Данный метод также носит название инъекционной цементизации (см. рис. 4.9).

Одним из основных видов повреждения каменных кладок являются трещины. К повреждениям, ослабляющим кладку, относится множество разновидностей расслоений кладки, нарушение сцепления между материалом кладки и скрепляющими растворами. Данные повреждения хорошо поддаются реконструкции и не требуют закрепления грунтов. В других случаях возросшую нагрузку могут не выдержать не только сам фундамент, но и грунты основания. Тогда укрепление грунтов проводят методом введения буроинъекционных свай. В результате данных работ получаются железобетонные сваи, которые одним концом упираются в фундамент, а другим — в устойчивые грунты основания (см. рис. 4.10).

От обычной цементизации грунтов основания метод буроинъекционных свай отличается расположением скважин. При обычной цементизации скважины располагаются по прямоугольной сетке, с постепенно сближающимся шагом. Закрепление грунтов основания буроинъекционными сваями позволяет значительно сократить количество скважин: они бурятся только и непосредственно под карстовыми слоями. Нужно сразу оговориться, что цементизация грунтов основания с помощью буроинъекционных свай — метод достаточно дорогостояший, но при этом он позволяет добиться желаемого результата на длительный период.

В большинстве случае при отсутствии прочих (непредусмотренных) повреждающих воздействий результат цементизации грунтов основания сохраняется на протяжении пятидесяти лет. Обычно под непредусмотренными условиями понимается возникновение вибрации. Причиной появления горизонтальной вибрации может послужить строительство нового здания рядом с уже существующим или проведение дополнительных подземных коммуникаций. Горизонтальная вибрация вызывает деформации не только фундамента существующего здания, но и грунтов основания. Последние сравнительные испытания различных методов цементизации грунтов основания показали, что применение буроинъекционных свай, несмотря на относительную дороговизну этого метода, позволяют в два раза снизить материалоемкость и трудоемкость работ по закреплению карстующихся слоев, что в свою очередь существенно уменьшает проектную стоимость здания.

2. Термический способ, заключающийся в сжигании топлива в скважинах и создании таким образом прочных грунтовых столбов, которые являются как бы переходной конструкцией от оснований к фундаментам. Применяется в лесовых, лесовидных и глинистых грунтах.

3. Устройство буроинъекционных корневидных свай для одновременного усиления фундаментов и нижних участков стен. По этому способу применяются набивные сваи диаметром от 89 до 280 мм при длине от нескольких до десятков метров (примерно 7—40 м). Для образования таких свай предварительно сверлят отверстия буровыми ставками. В отверстие можно заложить арматуру диаметром примерно 12—16 мм. Бетонирование ведут под давлением в 3—6 атм. через трубы диаметром 18—60 мм

В неустойчивых грунтах применяют обсадные трубы, которые в особо трудных случаях не извлекают обратно. Расстояния между сваями принимают от 3 до 5 их диаметров.

Оригинальной конструкцией усиления оснований, а одновременно фундаментов и даже нижних участков стен является устройство буроинъекционных корневидных свай (рис. 4.9, д). Они представляют собой набивные сваи диаметром от 89 до 280 мм при длине от нескольких до десятков метров (примерно 7—40 м). Для образования таких свай предварительно сверлят отверстия буровыми ставками. В отверстие можно заложить арматуру диаметром примерно 12.16 мм. Бетонирование ведут под давлением в 3—6 атм. через трубы диаметром 18—60 мм. В неустойчивых грунтах применяют обсадные трубы, которые в особо трудных случаях не извлекают обратно. Расстояния между сваями принимают от 3 до 5 диаметров их.

Способов и конструкций по укреплению фундаментов разработано очень много. К ним относятся приемы, сходные с используемыми для усиления оснований, т. е. инъекции различных растворов. Инъекции делают цементным раствором составов от I : 10 до 1 : 1 под давлением от 2 до 10 атм.

При очень плохом состоянии материала фундамента раствор вводят непосредственно в разрушенные камни, в особенности в случаях, когда кладка была выполнена из мелких камней (рис. 4.9,в). При несколько лучшем состоянии и более крупных камнях, когда разрушены только швы и стыки кладки, инъекцию делают в эти места, между камнями (рис. 4.9,г).

Если в кладке фундамента разрушен только наружный слой, можно укрепить его способом торкретирования поверхности кладки цементным раствором для создания защитного слоя

Более сложные конструктивные изменения фундаментов производят главным образом для их усиления при увеличении полезной нагрузки в здании. Такие конструкции изображены на рис. 4.11. Здесь предусмотрены способы уширения подошвы фундамента, усиления существующей конструкции фундамента и даже передача давления от фундамента на выносные опоры.

На рис. 4.11,а изображено расширение подошвы фундамента путем замены нижних рядов кладки бетоном. На рис. 4.11,6 показано увеличение ширины фундамента с одновременным усилением его конструкции с помощью обетонирования его на всю высоту. При этом обеспечивается связь бетонного слоя вбитыми в швы кладки стержнями из арматурной стали диаметром порядка 20 мм. На рис 4.11,в изображен способ усиления фундамента и увеличения подошвы основания в виде железобетонной обоймы путем устройства горизонтальных отверстий в кладке и соединением обойм каждой стороны арматурными стержнями, располагаемыми на расстояниях через одну — полторы ширины подошвы фундамента.

На рис. 4.11,г изображено укрепление фундамента с увеличением его подошвы путем устройства бетонной обоймы и передачей на нее нагрузки с помощью поперечных металлических или железобетонных балок и арматурных стержней в нижней части кладки фундамента. Расстояние между балками можно ориентировочно принять равным высоте их от подошвы основания.

На рис. 4.11 ,д показана та же конструкция, но с введением еще продольных балок, что позволяет увеличивать расстояние между поперечными балками до 3—4 м и более. На схеме рис. 4.11 ,е изображено решение, состоящее в том, что набравшие прочность железобетонные обоймы, связанные внизу металлическими стержнями, отжимают домкратами. Вследствие этого происходит натяжение металлических стержней, увеличивается ширина подошвы и обжимается грунт.

На рис. 4.11, ж, и изображены способы увеличения ширины и несущей способности фундамента устройством консольных плит из монолитного железобетона или сборных плит с расположением их под подошвой или несколько выше ее. Одновременно может потребоваться укрепление стены устройством металлических креплений.

На рис. 4.11,к,л изображены конструкции, с помощью которых нагрузка выносится за пределы подошвы фундамента в наружных стенах с большим заглублением фундамента и во внутренних несущих стенах.

Следует учитывать, однако, что после устройства двух последних конструкций может произойти осадка вновь сооружаемых выносных частей фундамента, что приведет к опасным деформациям в стенах. Поэтому такого рода конструкции не могут быть рекомендованы.

Замена отдельных участков фундамента производится небольшими, до 2 м длины участками, в строго определенной последовательности. При работе должна быть сохранена незатронутая часть длины фундамента протяжением не менее двух уже замененных участков.

Способ усиления фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию сил морозного пучения грунтов

Изобретение относится к области строительства и реконструкции подземных частей зданий и сооружений, а именно к технологии усиления существующих фундаментов зданий и сооружений, испытывающих значительные деформации от действия сил морозного пучения.

Известен способ усиления фундаментов с целью предотвращения морозного пучения, заключающийся в упрочнении пылевато-глинистых грунтов высоконапорной инъекцией (цементным, илоцементным, цементно-песчаным раствором) (см. Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. — Нортхемптон: STT; Томск: STT, 2004. стр.378-379).

К недостаткам данного технического решения относится следующее. Нагнетанием раствора в грунт через тонкие сваи-инъекторы усиливается толща грунта под фундаментом. При этом тело фундамента не пронзается сваями и передача нагрузки на нижележащие слои осуществляется через усиленную толщу грунта: таким способом для достижения залегающих глубоко коренных пород требуются значительные затраты усиливающего раствора. Качественное распространение раствора в грунте возможно только для сыпучих (слабопучинистых) грунтов, что сильно затрудняет применение способа в районах с преобладанием глинистых сильнопучинистых грунтов.

Известен также способ усиления оснований фундаментов, предполагающий нагнетание быстросхватывающегося цементного раствора в трубы, установленные в скважины, пробуренные через опорную часть фундамента и грунт. Трубы выполняют из эластичной пластмассы с закрытыми нижними концами, а среднюю часть этих труб снабжают металлическими трубами, располагающимися между подошвой фундамента и слоями грунта с повышенной несущей способностью (патент на изобретение 2335602, заявка 006144521/03, 13.12.2006).

К недостаткам данного технического решения относится необходимость доступного пространства на поверхности фундамента для возможности устройства качественных вертикальных скважин под сваи достаточно сложной комбинированной конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ усиления фундаментов посредством передачи нагрузки от фундамента на буроинъекционные сваи (см. Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. — Нортхемптон: STT; Томск: STT, 2004. стр.352-353).

К недостаткам данного технического решения относится необходимость удовлетворительного состояния плитной части фундамента и высокая вероятность дальнейших деформаций фундамента при возрастании сил морозного пучения по мере промерзания грунта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является остановка сезонных деформаций фундамента, вызванных силами морозного пучения грунта.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в снятии нагрузки от фундамента со слабых пучинистых грунтов основания и передаче ее на прочные несжимаемые слои.

Поставленная задача решается тем, что усиление фундамента пронзающими его тело буроинъекционными сваями, опираемыми на нижележащие прочные слои грунта, производится в момент наибольшего сезонного подъема грунтов основания, вызванного силами морозного пучения. Таким образом, при исчезновении таковых сил по мере сезонного оттаивания грунта фундамент не деформируется. Указанным способом нейтрализуется влияние сил морозного пучения на фундамент, и дальнейшие циклы замерзания-оттаивания грунтовой толщи не влияют на несущую способность усиленного фундамента, так как она меняет свой объем в новых объемных границах.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак «…усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения» обеспечивает недопущение дальнейших деформаций подъема-опускания фундамента за счет отсутствия сил морозного пучения по подошве фундамента, так как усиление производится при максимальной высоте выпора грунта.

На фиг.1 изображена схема вертикального разреза толщи грунта и фундамент. На фиг.2 изображена та же схема в момент максимального поднятия грунта основания, под действием сил морозного пучения. На фиг.3 изображен фундамент, усиленный пронзающими его тело буроинъекционными сваями в период начала сезонного оттаивания грунта.

1 — Фундамент.

2 — Пучинистый грунт.

3 — Несжимаемый грунт.

4 — Буроинъекционная свая.

5 — Пустота, образовавшаяся в результате оттаивания грунта.

Усиление фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию знакопеременных нагрузок замерзания и оттаивания грунтов, отличающееся тем, что усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения.

Усиление фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию знакопеременных нагрузок замерзания и оттаивания грунтов, отличающееся тем, что усиление фундамента буроинъекционными сваями производится в момент максимально возможного поднятия здания или сооружения силами морозного пучения.


Усиление фундамента — Техинформатор — Завод КТ ТРОН – российский производитель материалов для гидроизоляции, защиты и ремонта строительных конструкций.

Работы по реконструкции зданий, как правило, начинают с усиления фундамента. Однако следует учитывать, что работы по усилению и изменению конструкций фундаментов могут вызвать деформацию основания и осадку фундамента.

Важные моменты:

Чтобы система «основание-фундамент» работала безотказно, следует придерживаться установленных правил.

  1. Необходимо провести инженерно-геологические изыскания, которые должны обеспечить комплексное изучение условий площадки реконструируемого здания (подземного сооружения). Цель изысканий — получения исходных данных для проектирования усиления фундаментов и укрепления основания.

  2. Необходимо провести обследование существующих фундаментов. Составлением технического заключения о возможности их использования в дальнейшем и рекомендации по способам усиления конструкций.

  3. На основании п.1 и п.2 делается проектирование. В проекте учитываются расчетные значения физико-механических характеристик грунтов оснований и материалов существующих фундаментов. Кроме того, учитывается состояние конструкций подземной, надземной частей. Проектирование и устройство оснований фундаментов реконструируемых зданий и подземных сооружений следует выполнять в соответствии с действующими нормативными документами. 

В проекте принимаются решения по устройству или усилению оснований, при которых возможно максимально использовать существующие конструкции фундаментов.

Способы усиления основания:

Закрепление грунтов и усиление грунта основания способом инъекции химических растворов. Инъекционное закрепление распространяется на грунты, обладающие достаточной водопроницаемостью, включая песчаные, крупнообломочные, трещиноватые скальные и полускальные грунты. Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов — силикат натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорная и кремнефтористоводородная кислоты, алюминат натрия, этилацетат и другие. 

Возможно инъецирование цементными суспензиями. Цементация контакта фундамент-грунт выполняется при наличии пустот под подошвой фундамента. Существуют две разновидности технологии нагнетания закрепляющих реагентов в грунты: 

  • Вертикальная технология, при которой нагнетание реагентов осуществляется через вертикально или наклонно заглубляемые инъекторы сверху вниз, с открытой поверхности земли, с мостков или с полов помещений. (Рис. 1)

Рис. 1. Вертикальная технология. 1 – фундамент, 2 – инъекторы, 3 – закрепленные массивы по заходкам

  • Горизонтальная технология, когда нагнетание реагентов осуществляется через горизонтально или несколько наклонно заглубленные инъекторы из специально оборудованных для этой цели технологических выработок (траншей, штолен, колодцев) (Рис. 2).

Рис. 2. Горизонтальная технология. 1 – фундамент, 2 – инъекторы, 3 – закрепленные массивы по заходкам, 4 – технологические колодцы.

Инъецирование «Микролитом GL-01» 


«Микролит GL-01» — сухая смесь, одним из основных компонентов которой, кроме цемента, является бентонитовая глина, главная особенность которой — объемное расширение при контакте с водой. Материал применяется для уплотнения окружающих подземные конструкции грунтов с целью повышения их водонепроницаемости и усиления прочности. 

Для нагнетания «Микролита GL-01» используют специальное оборудование для инъектирования цементных растворов. Возможно использование промышленных растворонасосов с рабочим давлением не более 10 бар (1 МПа).

Расход сухой смеси рассчитывается по данным инженерно-геологических изысканий и напрямую зависит от пористости конструкции и состояния грунтов.

Раствор нагнетают под давлением 0,3—1 МПа растворонасосами или пневмонагнетателями через предварительно заглубленные трубки-инъекторы диаметром 33—60 мм, имеющие в нижней части отверстия диаметром 4—6 мм. Радиус действия инъекторов ориентировочно принимают для трещиноватых скальных грунтов 1,2—1,5 м, для крупнообломочных грунтов 0,75—1 м, для крупных песков 0,5—0,75 м, для песков средней крупности 0,3—0,5 м.

Расход раствора «Микролита GL-01» составляет 20—40% объема закрепляемого грунта. Упрочнение грунта наступает после схватывания раствора.

Особенности укрепления водонасыщенных грунтов

Для закрепления водонасыщенных глинистых грунтов и пылеватых песков наиболее приемлемы методы электросиликатизации и электрохимический.

Электросиликатизация грунтов основана на сочетании закрепления грунтов способом силикатизации и обработки их постоянным током. Способ применяется в грунтах с коэффициентом фильтрации 0,5-0,005 м/сут. Для электросиликатизации используют растворы жидкого стекла и хлористого кальция. Инъекторы — электроды погружают в грунт основания с обеих сторон фундамента под углом 10-15° через каждые 0,6-0,8 м по его длине. Закрепление ведется захватками вдоль фундамента снизу-вверх, расход энергии (100-120 В) составляет для закрепления 1 м3 грунта 10-15 кВт*ч.

Электрохимический способ применяется для водонасыщенных грунтов с коэффициентом фильтрации 0.01-0,000001 м/сут. В инъекторы — аноды подают раствор СаСl2, потом Al2 (SO4) или Fe2(SO4), а из инъекторов — катодов откачивают поступающую в них воду. Расход энергии здесь составляет 60-100 кВт·ч/м3.

Струйная цементация грунтов

Струйная цементация — метод закрепления грунтов, основанный на одновременном разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора.

В результате струйной цементации грунта в нем образуются цилиндрические колонны диаметром 600—2000 мм.

Это достигается следующим способом:

  • Бурится скважина диаметром 112—132 мм до проектной отметки (прямой ход)

  • Буровая колонна поднимается с вращением и одновременной подачей струи цементного раствора под давлением до 500 атм. (обратный ход).

  • В тело незатвердевшей грунтобетонной колонны вводится армирующий элемент.

С помощью технологии струйной цементации грунтов возможно решение следующих задач:

  • Устройство подпорных стен и ограждение котлованов.

  • Усиление всех типов фундаментов.

  • Создание противофильтрационных завес и экранов.

  • Армирование грунтов.

  • Закрепление грунтов при проходке тоннелей и строительстве автодорог.

  • Укрепление откосов и склонов.

  • Устройство свай.

  • Контролируемое заполнение подземных выработок и карстовых пустот.

 

усиление фундаментов цементацией в Москве от компании БурИнжСтрой

Цементация — универсальный метод, который нашел широкое распространение в реставрационных, строительных и ремонтных работах. Для усиления фундаментов и оснований используют несколько способов и методов цементации, которые значительно отличаются друг от друга.

Фундамент — основа здания, разрушение которой может серьезно отразиться на всей конструкции. С течением времени его прочность снижается из-за разных причин и внешних воздействий.

Причины укрепления фундамента

Для укрепления строящегося или эксплуатируемого фундамента может быть несколько причин:

  • Изменение геологических свойств на участке строительства
  • Повышение нагрузки на фундамент в результате проведенного ремонта, реконструкции
  • Строительство крупных зданий и сооружений в непосредственной близости от фундамента
  • Воздействие грунтовых и поверхностных вод
  • Проседание почвы в результате промерзания
  • Неравномерная усадка здания
  • Необходимость усиления основания из-за особенностей грунта на участке для строительства
Цены на цементацию фундамента
Расход цемента на 1 м Стоимость работ
10 кг 1980 руб/м
20 кг 2230 руб/м
30 кг 2475 руб/м
40 кг 2725 руб/м
50 кг 2970 руб/м
60 кг 3220 руб/м
70 кг 3465 руб/м
80 кг 3715 руб/м
90 кг 3960 руб/м
100 кг 4210 руб/м

При необходимости укрепления грунта могут быть использованы разные способы, каждый из которых активно применяется в строительстве и реконструкции зданий:

  1. Механический

К этому способу относят глубинную и поверхностную утрамбовку. Для выполнения утрамбовки на глубину до 2 м используют специальную технику — катки, виброустановки. Для глубинной утрамбовки существуют методы выполнения песчаных свай, виброуплотнения почвы или ее замачивания водой.

  1. Конструктивный

К конструктивным способам относят устройство земляных подушек с заменой рыхлых слоев грунта песком или щебнем, армирование специальными элементами или установку свайных ограждений по периметру основания.

  1. Физико-химический

К самым эффективным и простым способам упрочнения грунтов относят физико-химические методы:

  • Силикатизацию, когда скважины в почве заполняют жидким стеклом
  • Смолизацию, с введением в почву синтетических смол
  • Глинизацию, когда песчаные почвы дополняют глинистыми породами
  • Битумизацию, с использованием горячего битума или специальной эмульсии
  • Цементацию, когда в пробуренные скважины заливают раствор цемента. Этот метод получил самое большое распространение за счет своей простоты и низкой стоимости

Суть метода цементации фундамента заключается в усилении основания здания путем инъекции цементного раствора в тело фундамента. Раствор выполняют на основе цемента, но состав и пропорции могут быть разными, в зависимости от материала, из которого возведен базис.

Для закачка цемента предварительно бурят скважину, куда под давлением нагнетают раствор. Выполненные инъекции способны упрочнить фундамент, заполнить повреждения и сделать основание монолитным.

Способы усиления фундамента цементацией

Выполнить цементацию фундамента можно двумя способами:

  1. Бурением наклонных скважин глубиной меньше глубины залегания подошвы основания (примерно на 30 см не доходя до подошвы)
  1. Выполнением наклонных скважин для усиления фундамента, которые проходят сквозь подошву на глубину до 50 см. Второй способ более надежный, так как позволяет заполнить пустоты под подошвой основания, увеличить его несущую способность и площадь самой подошвы

Технология цементации фундаментов с установкой трубы-кондуктора

Компания «БУРИНЖСТРОЙ» оказывает услуги цементации фундаментов по доступным ценам и в минимальные сроки, благодаря использованию современных составов и техники.

Методы усиления фундаментов в зданиях

🕑 Время чтения: 1 минута

Усиление фундамента колонн требуется в случае приложения дополнительных нагрузок. Расширение и укрепление существующих фундаментов может быть выполнено путем сооружения бетонной оболочки к существующим фундаментам. Новый кожух должен быть должным образом прикреплен к существующей опоре и шейке колонны, чтобы гарантировать надлежащую передачу нагрузок. Это может быть выполнено путем просверливания отверстий в существующем бетоне фундамента и заливки эпоксидным раствором продольной арматуры оболочки.Другая возможность — обеспечить полную длину анкеровки для продольного армирования путем удлинения оболочки колонны в верхней части основания. Когда опорная поверхность опоры недостаточна, размер опоры следует увеличить. Если колонна также покрывается рубашкой, перенос нагрузки с колонны на опору становится легким. Размер «рубашки» должен быть выбран таким, чтобы среднее максимальное давление на фундамент не превышало рекомендуемого допустимого значения. Во время строительства следует обратить внимание на то, чтобы раскопки для новых «курток» не повлияли на существующие прилегающие фундаменты.Под действием нагрузок может происходить откол нового бетона от старой бетонной поверхности. Чтобы избежать раскола бетона, вокруг основания должно быть предусмотрено достаточное количество замкнутых колец с достаточным перекрытием или сварным соединением.

Этапы усиления изолированной опоры Изолированная опора усиливается за счет увеличения размера опоры и арматурных стальных стержней следующим образом:
  1. Выемка грунта
  2. Очистка и придание шероховатости бетонной поверхности.
  3. Установка дюбелей на расстоянии 25-30 см в обоих направлениях с использованием соответствующего эпоксидного материала.
  4. Закрепление новых стальных стержней дюбелями с помощью стальной проволоки. Диаметр и количество стальных стержней должны соответствовать проекту.
  5. Покрытие поверхности основания связующим для достижения требуемого сцепления между старым и новым бетоном.
  6. Заливка нового бетона до высыхания вяжущего. Новый бетон должен содержать безусадочный материал.
Предыдущие шаги проиллюстрированы ниже на рис. и .

Рис: Этапы усиления фундамента

Обшивка фундаментов под усиление

Следующие фотографии (1 — 4) иллюстрируют практический способ покрытия фундамента из железобетона.

Рис. 1 — 4: Укрепление фундамента опалубкой

Если площадь опоры основания должна быть увеличена без усиления колонны, давление грунта на расширенную площадь основания должно быть перенесено на существующее основание.Передача давления грунта на существующее основание затруднена, так как земляные работы необходимы под существующим основанием. Здание должно иметь надлежащую опору и избегать просадки фундамента. В этом случае также наблюдается тенденция к отделению нового бетона от старого. Чтобы избежать этого, требуется достаточное количество хорошо закрепленных / сваренных обручей. Подробнее: Усиление бетонных конструкций и когда оно необходимо? Виды фундаментов зданий и их применение Что такое пробивные ножницы? Пробивные ножницы в перекрытиях и фундаментах Материалы для ремонта, замены и облицовки бетона

Как укрепить фундамент вашего дома »Julian Construction

Опубликовано 2 ноября 2014 г. в блоге

Может быть много причин, по которым фундамент вашего дома может нуждаться в укреплении, в том числе:

  • Фундамент сдвинулся или сдвинулся из-за землетрясений
  • Почва подверглась эрозии под фундаментом или вокруг него, что привело к трещинам, наклону или проседанию.
  • Вы хотите добавить к существующей конструкции второй этаж, который будет превышать вес, который может выдержать здание и фундамент.
  • Фундамент со временем обветшал
  • Произошли изменения в использовании конструкции
  • При постройке дома почва была плохо уплотнена
  • При строительстве дома использовались слабые и некачественные материалы
  • К строению пристроен подвал
  • Возле дома построено новое здание с более глубоким фундаментом
  • Фундамент осел из-за плохих почвенных условий или пониженного уровня грунтовых вод

В Лос-Анджелесе дома, построенные до 1940 года, не были прикручены к их фундаменту.Во время землетрясения эти конструкции легко стряхнуть с фундамента. Во многих домах, построенных после 1940 года, для облицовки поврежденных стен использовались непрочные материалы. Неудачная стена — это стена, которая окружает пространство под домом и соединяет дом с фундаментом.

Если вы живете в старом доме, крепление дома к фундаменту имеет решающее значение для обеспечения готовности к землетрясениям. Болты следует размещать через каждые 4-6 футов и на расстоянии более одного фута от каждого сустава. Для домов, построенных на холме, убедитесь, что вы также прикрепили болтами дерево, которое «спускается» на уклон.

Фундамент также может повысить прочность и устойчивость вашего фундамента. Процесс включает либо расширение фундамента в глубину или ширину, чтобы он опирался на более прочную почву, либо распределение нагрузки по более широкой площади.

Ремонт бетонного фундамента — один из основных методов крепления фундамента. Секции под домом или вокруг него выкапываются и затем заполняются бетоном. Бетон обычно смешивают с заполнителями. После заливки бетона, как правило, требуется 2 дня для схватывания.

Другие способы опоры включают использование винтовых свай, кронштейнов и балок. Иногда почву можно укрепить, добавив раствор.

Прочность покалеченных стен можно повысить с помощью фанеры. Как узнать, нуждается ли ваша поврежденная стена в укреплении? Если внешняя часть вашей поврежденной стены сделана из деревянного сайдинга или лепнины, ее необходимо укрепить фанерой. Фанеру следует прибивать к стенам со всех сторон дома.

Помимо стабилизации дома и предотвращения повреждений в будущем, укрепление фундамента сделает постройку более безопасной для проживания, а также ее легче застраховать и продать.

Если в доме наблюдаются какие-либо признаки оседания фундамента или повреждения, обратитесь в местную инспекцию фонда (например, в районе Лос-Анджелеса) у лицензированного специалиста по ремонту фундамента в Лос-Анджелесе. Эксперт местного фонда может сказать вам, что вызывает проблему и как ее следует исправить. Это может включать укрепление фундамента вашего дома, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение и уменьшить вероятность того, что ваш дом соскользнет с фундамента или рухнет во время землетрясения или даже выравнивания дома (Лос-Анджелес).

Методы, порядок действий при укреплении фундамента, использование при укреплении и ремонте фундамента

Фундамент — это чувствительная строительная техника для усиления существующего фундамента или размещения нового фундамента под старым фундаментом на большую глубину.

Фундамент — это сложный ремонтный проект, поэтому мы должны выбрать для него правильный метод. Для правильного метода мы должны понимать и оценивать слои почвы, текущую ситуацию и проблемы, касающиеся всего фундамента, требуемой глубины и протяженности нового фундамента.

Другими словами, опора — это метод ремонта фундамента, который может быть выполнен для переноса существующего рулона этикеток подшипника на новый уровень с меньшей глубиной. неделя уязвимого фундамента также может быть заменена техникой подкрепления.

Назначение основы

Подкрепление выполнено для следующих целей:

  • Для отведения старого мелкого фундамента на большую глубину, когда прилегающее здание построено с глубоким фундаментом.
  • Фундамент выполнен для подвала в существующем здании.
  • Фундамент выполняется для углубления существующего фундамента (опирающегося на бедные слои) и для того, чтобы он опирался на более глубокие слои почвы с более высокой несущей способностью.
  • Для усиления прочного фундамента, причиной которого могут быть трещины в стене.

Подготовка перед подкладкой:

  • Необходимо уведомить соседних или нет о предлагаемых работах с подробным описанием типовых действий по использованию основы извините за вязку.
  • автобусный участок и его здание или закрытые зоны, если вы обратите внимание на и проведите обследование. в это время регистрируются и последствия трещин, о которых сообщается соседнему владельцу (-ам).
  • , прежде чем начинать какое-либо из оснований для урегулирования и определения его решений, это делается в том случае, если причиной для обоснования является урегулирование.
  • у нас есть Meri on, чтобы уменьшить нагрузку на конструкцию, снимая приложенные нагрузки с перекрытий, уменьшая нежелательные постоянные нагрузки, и экономит, требуя подпорок и / или опор только после того, как должны начаться работы по установке фундамента.
  • Если есть какая-либо часть территории, которая является уязвимой, предлагаемыми работами по укреплению должны быть поддержаны и защищены путем идентификации, отслеживания, маркировки или разоблачения.

Необходимые подкладки

  1. Неравномерная оседка вызвана несимметричной нагрузкой здания, неравномерной несущей способностью всего грунта под фундаментом, действием корней деревьев или первичного или вторичного уплотнения связного грунта.
  2. Увеличение нагрузки: Процесс загрузки строителя изменился из-за добавления большего количества этажа или изменения наложенной нагрузки из-за изменения загрузки службы.
  3. Понижение прилегающего грунта: Рядом фундамент прекращается работа имеется в виду необходимость опускания фундамента здания.

Методы подкрепления

Подложку можно переносить, но следующими способами:

  1. Ямочный метод
  2. Свайный метод
  3. Подкрепление к стенам
  4. Опора сваи домкрата
  5. Основание иглой и сваи
  6. ‘Pynford’ 00 00 Стул Метод закрепления 911 9000 или угловой сваи
    Ямочный метод

    В этом методе вся длина подкладываемого фундамента делится на участки по 1.Длина от 2 до 1,5 м. Одновременно рассматривается один раздел.

    Связанное сообщение: Калифорния Коэффициент несущей способности (CBR Test) грунта земляного полотна — процедура, аппаратура и использование для проектирования дорожного покрытия

    Прежде всего в стене делается отверстие для всех секций над уровнем цоколя, в которое вставляется игла. Игла может быть изготовлена ​​из прочного материала, деревянного или стального профиля.

    Опорные пластины размещаются над иглой для поддержки кирпичной кладки над ней.Опорное устройство иглы осуществляется опорами для кроватки (деревянными брусками) с обеих сторон стены и домкратами.

    Посмотрите это видео, чтобы получить подробную информацию о винтовых домкратах в основании:

    После этого выкапывается котлован до необходимого уровня нового фундамента. Затем в котлован закладывается новый фундамент. Когда работа над одним разделом завершена, переходят к следующему разделу, т. Е. В первом раунде подкрепляются альтернативные разделы, а затем берутся оставшиеся разделы.Рис 2. выше показан раздел.

    Некоторые важные меры предосторожности следует соблюдать во время работы, например, в стенке стены предусмотрены грабли, полы также поддерживаются.

    В этом процессе можно использовать консольные игольчатые балки , когда имеется прочная внутренняя колонна или если требуется фундамент, увеличивающийся только с одной стороны, как показано на рис. 3.

    Рис. 3. Ямочный метод подкладки консольной иглой

    Следующие пункты должны быть учтены в методе карьера:

    1. Альтернативные секции рассматриваются в первом раунде.Затем переходят к оставшимся промежуточным частям. Одновременно следует принимать только один раздел.
    • В случае удлинения лавы в обе стороны лучше начинать работу с середины.
    • Если новый фундамент более глубокий, то правильно возможна опалубка котлована под фундамент.
    • Когда фундамент наберет полную прочность, нужно медленно снимать только все приспособления, такие как игольчатые балки и т. Д.
    • Игольные отверстия и т. Д.следует закрыть в кладке цементным раствором.
    Свайный метод

    В методе свайной опоры , как следует из названия, сваи устанавливаются правильной забивкой по с обеих сторон стены , которая должна быть усилена. Обычно используются сваи , сваи на расширенных сваях.

    После этого бетонные или стальные иглы продыряются сквозь стену и присоединяются к свае.Эти иглы действуют как балки, а также как заглушки для ворса.

    Свайный метод подходит для глинистых грунтов , заболоченных участков , а также слабонесущих пластов .

    Помимо вышеперечисленных, ниже приведены Типы и методы подкрепления , используемые для различных структур:

    Подкрепление к стенам:

    Для работ по подкладке стен, стена должна быть разделена на опор для пролётов , и каждый пролет обрабатывается индивидуально, что предотвращает разрушение, повреждение или оседание стен.

    На длину опор и секций влияют следующие факторы:

    1. Общая длина стены.
    2. Постоянные и временные нагрузки на стены.
    3. Несущая способность и типы грунтов под существующий фундамент.
    4. Прочность и устойчивость стен и фундамента стены, на которую будет опираться.
    5. Расчетная дифференциальная осадка и способность к раскручиванию существующей стены.

    Для массивных бетонных ленточных фундаментов опорных стен традиционной конструкции подходит пролет от 1 до 1,5 м, и для стен с умеренной нагрузкой, поддерживаемых железобетонными ленточными фундаментами , длина пролета составляет от 1,5 до 3 м. .

    Рис. 4 б. Подземный отсек — Типовая отметка

    ( Примечание: Во всех случаях сумма неподдерживаемой длины стены не должна превышать 25% общей длины стены)

    Типичная диаграмма расписания поддержки показана на рисунке 4.выше:

    Опора свая

    Опора свай-домкрата выполняется там, где традиционная опора неэкономична из-за подходящей глубины несущей способности грунта. Основное преимущество Jack Pile и определение — это без вибрации и гибкость , потому что глубина сваи может быть отрегулирована в соответствии с подходящими условиями грунта. В этой системе существующий фундамент простирается над головками заглушек труб, которые залиты на головках свай Jack после снятия гидравлических домкратов, что делает фундамент в хорошем состоянии.

    Рис.5. Типовой разрез домкрата свайного фундамента

    На рисунке ниже показаны типичные детали основания сваи домкрата.

    Основа игла и ворс

    Если традиционные методы или метод подкладки свайным основанием не подходят для существующего состояния фундамента, то для достижения наилучшего результата можно использовать метод подкрепления с помощью иглы и сваи. Как показано на рисунке ниже, большая работа в этом методе выше существующего фундамента должна быть в нормальном состоянии .И используемые сваи, как правило, представляют собой буронабивные сваи малого диаметра.

    Рис. 6. Опорные части иглы и ворса
    Табурет, метод подкладки «Пинфорд»

    Основание Pynford используется, когда существующий грунт имеет плохую несущую способность этот метод подкладки подходит, и этот метод заставляет иглу непрерывно двигаться к стенам.

    Ниже приводится подробное описание этого метода подкрепления:

    Stage1. Отверстия в стене для стальных или сборных железобетонных табуретов.

    II этап. Табуреты вставлены и прикреплены к потолку кирпичной кладки над проемом.

    II этап. Кирпичная кладка между обшитыми инструментами удалена, чтобы оставить стену, опирающуюся на сосновые табуреты.

    IV этап. Арматура изготовлена ​​и размещена вокруг стульев со штырями.

    Этап V. Установлена ​​опалубка и отлита балка.

    VI этап. Опалубка снята, балке дали затвердеть перед ее прикреплением к нижней стороне стены.

    Рис 7.a. Метод Пинфорда для этапов с 1 по 3 подкрепления
    Корневая свая или угловая свая

    В методе укладки корневой сваи применяется современное буровое оборудование для производства бетона, экономичного за счет экономии времени. По вышеуказанной причине это простая альтернатива традиционным методам подкрепления.Нет необходимости в большом объеме раскопок, покажите, что это сообщение не является сравнительно тяжелой объемной работой. Футерованный железобетон сваи, установленные попарно под противоположными углами , делают стену устойчивой в том месте, где расположен звуковой стартер здания, не более чем на 1-2 м. В этом процессе существующий пол, стены предварительно просверливаются с помощью ударного шнека с продувкой воздухом. На рис. Ниже детали.

    Рис.8. Метод корневой или угловой укладки основы

    Через эту просверленную скважину стальная футеровка продвигается к низкосортному / глинистому грунту, пока не столкнется с твердыми пластами.Во многих условиях очень сложно укладывать угловые сваи на обе стороны стены. Что касается состояния недр, то иногда лечебными мероприятиями дело только с одной стороны. Для большей устойчивости сваи размещаются относительно близко друг к другу.

    Опорные стойки

    В опоре колонны в первую очередь снимаются нагрузки , затем она может быть оперена так же, как стены, традиционным способом или методом домкрата. Мертвые берега используются для передачи нагрузки на балку от колонны, а колонна передается с помощью пары балок.

    Рис. 9.a. Опорные колонны — типовые детали
    Рис9.b. Типовая секция опорных колонн с нагрузкой на кентледж

    Рис. Выше показывает подробную информацию о подкреплении столбцов.

    Вам также понравятся: —

    (Посещали 14639 раз, сегодня посещали 53)

    Продолжить чтение

    Фундамент для ремонта неисправного фундамента

    Фундамент — это метод увеличения глубины фундамента или ремонта дефектного фундамента.Это может произойти, если вы планируете добавить этажи к существующей конструкции или когда фундамент поврежден.

    Один из видимых признаков того, что ваше здание нуждается в подкреплении, — это видимые трещины. Здание требует подкрепления фундамента, когда трещины шире дюйма и есть некоторые признаки неисправного фундамента, особенно диагональные трещины. Разрушения фундамента также можно рассматривать как вздыбленный фундамент, потрескавшиеся или прогнутые стены и потрескавшиеся бетонные полы.

    Самый распространенный метод крепления — метод заливки массой.Этот процесс требует последовательной выемки секций на заранее установленную глубину под основанием и укладки бетона на каждую яму. Повторяйте этот метод, пока вся пораженная область не будет укреплена. Существуют и другие методы и техники поддержки, которые описаны в следующих разделах.

    Опора с винтовыми сваями и скобами

    Основание с помощью винтовых свай и скоб обычно используется в некоторых случаях, когда традиционный процесс крепления невозможен.В некоторых зданиях может потребоваться выемка грунта на большую глубину или, возможно, невозможно использовать свайную установку, что делает его идеальным для использования метода винтовых свай и кронштейнов. Винтовые сваи и кронштейны могут быть установлены только бригадой из двух человек вручную или с помощью небольшого оборудования, такого как мини-экскаватор.

    Винтовые сваи могут быть установлены в фундаменты, способные работать на растяжение и сжатие, выдерживать вертикальные и поперечные силы ветра, а также силы вибрации и сдвига. Они идеально подходят для использования с опорными кронштейнами.Затем конструкцию можно поднять обратно в горизонтальное положение, а вес фундамента перенести на систему опор и кронштейнов. Винтовые сваи имеют много преимуществ по сравнению с традиционными сваями, такими как скорость установки, низкий уровень шума и минимальная вибрация, которая может вызвать повреждение окружающей территории.

    Свайно-балочный метод

    Укрепление свай и балок — еще один отличный и предпочтительный метод облегчения опоры. Использование этой системы требует установки мини-сваи по обе стороны от поврежденной стены.После установки свай снимается кирпичная кладка под стеной и используется железобетонная игольчатая балка для соединения свай и поддержки стены.

    Уменьшение расстояния между игольчатыми балками позволяет выдерживать очень высокие нагрузки. Несущая способность нижележащих пластов будет определять количество, диаметр, глубину и шаг используемых свай. При таком методе крепления могут использоваться бурозабивные сваи или забивные сваи. Преимуществами подкладки из свай и балок являются:

    • Подходит для ограниченного доступа
    • Быстрее традиционной основы
    • Высокая грузоподъемность
    • Меньше простоев, меньше отходов и быстро завершается

    Укрепление свайным плотом

    Подкрепление свайным плотом необходимо использовать, когда необходимо подкрепить всю конструкцию.Рекомендуется, когда фундамент слишком глубокий для других методов крепления фундамента или в областях, где почва настолько твердая, что небольшое оборудование не может копать на требуемую глубину. Сваи размещаются в определенных местах по условиям нагрузки; затем карманы под опорами ломаются и укрепляются игольчатые балки, которые выдерживают нагрузку на стену. Затем строится кольцевая балка, чтобы связать все иглы, и конструкция заливается бетоном. Преимущества этой системы:

    • Обеспечивает поперечные и поперечные связи по всей конструкции.
    • Экономичен на глубине более 1,5 м.
    • Нет необходимости во внешнем доступе.
    • Уменьшает нарушение работы дренажных систем.

    Подсказки для подкрепления

    Обычно для достижения лучших результатов этот процесс должен быть разработан или проведен инженером-строителем, но вот несколько советов, которые помогут вам в процессе обоснования.

    • Укрепление основания нужно начинать с углов и обрабатывать внутрь.
    • Фундамент должен выполняться только на несущих стенах.
    • Не подкладывать под ненесущие стены.
    • Начало подкрепления под полосой опоры. Рекомендуется начинать с не менее 3 футов в длину, два фута в ширину и два фута в глубину.
    • После завершения земляных работ засыпьте полость бетоном. Бетон следует смешать, используя одну часть цемента, три части песка и шесть частей заполнителя.
    • Не забудьте использовать опалубку по краям.
    • Допускается укладка бетона не менее чем на два дня.
    • Используйте стержневой стержень, чтобы полость под существующим фундаментом была заполнена.
    • Перед загрузкой убедитесь, что бетон полностью затвердел.
    • Как только бетон наберет достаточную прочность, отломите выступающую опору.
    • Разрезать бетон по массе бетонной поверхности.
    • Засыпка и компактная. Если у вас возникли проблемы с достижением необходимого уплотнения, добавьте воды в почву из шланга.

    Бетонный фундамент — три типа бетонных оснований

    Есть много разновидностей бетонных плит в зависимости от назначения плиты.Ниже приведены несколько полезных ссылок для понимания конкретных основ, а также трех типов бетонных оснований.

    Найти подрядчиков по фундаменту рядом со мной

    Процесс строительства фундамента

    Бетонные опоры

    Т-образный

    Т-образный

    Традиционный метод фундамента для поддержки конструкции в зоне промерзания грунта. Ниже линии промерзания кладут фундамент, а затем добавляют стены. Фундамент шире стены, что обеспечивает дополнительную поддержку у основания фундамента.Укладывают Т-образный фундамент и дают ему застыть; во-вторых, возводятся стены; и наконец, между стенами заливается плита.

    Итого:

    • Т-образные фундаменты применяют в местах промерзания грунта.
    • Сначала устанавливается опора.
    • Во-вторых, стены построены и залиты.
    • Наконец, кладется плита.

    Монолитный фундамент

    Монолитный фундамент

    Как следует из названия, плита представляет собой один слой бетона толщиной несколько дюймов.Плита заливается по краям толще, чтобы получилось цельное основание; арматурные стержни укрепляют утолщенный край. Плита обычно опирается на слой измельченного гравия для улучшения дренажа. Использование проволочной сетки в бетоне снижает вероятность появления трещин. Плита на уклоне подходит для мест, где земля не замерзает, но ее также можно дополнить изоляцией, чтобы предотвратить воздействие морозного пучка. (см. ниже)

    Итого:

    • Плита на уклоне, используемая в местах, где земля не промерзает.
    • Кромки плиты перекрытия толще внутренней части плиты.
    • Монолитная плита монолитная (залита все за один раз).

    Защита от мороза

    Защита от мороза

    Этот метод работает только с обогреваемой конструкцией. Он основан на использовании двух листов жесткой полистирольной изоляции — одного на внешней стороне фундаментной стены, а другого, уложенного плоско на гравийном слое у основания стены, — чтобы предотвратить замерзание, что является проблемой для плиты. на фундаментных основаниях в местах с морозами.Изоляция удерживает тепло от конструкции в земле под фундаментом и предотвращает потерю тепла с края плиты. Это тепло поддерживает температуру земли вокруг опор выше точки замерзания.

    Итого:

    • Работает только с отапливаемой конструкцией.
    • Обладает преимуществами монолитного метода перекрытия (бетонная заливка) на участках, подверженных морозам.
    • Бетон заливается за одну операцию, тогда как для Т-образного фундамента требуется 3 заливки.

    Вернуться к строительству высококачественных плит класса

    Информация о ремонте фундамента

    Вся информация о опорах взята из Sunset Books «Сараи и гаражи».

    (PDF) Исследование по укреплению фундамента здания для пристройки этажа

    Zumrawi & Aldaw, J. Build. Матер. Struct. (2018) 5: 218-226

    Время от начала фазы строительства до окончания службы здания. В течение

    на этапе строительства может возникнуть недостаток в производстве бетона, ошибки в проектировании или плохие процессы выполнения

    , в то время как в течение срока службы это может произойти из-за землетрясения,

    изменение функциональности конструкции, развитие более требовательных требования кодекса и

    повреждение конструкции в результате несчастного случая, такого как столкновения, пожар, взрывы (Бранко и Силва,

    2003).

    Выбор системы усиления зависит от многих технических факторов, включая удобство обслуживания, прочность

    , долговечность и нетехнические факторы, такие как конструктивность, эстетика и анализ выгод / затрат

    . Последний принцип является первостепенным при определении наиболее эффективных и

    экономичных методов упрочнения среди альтернативных вариантов (Родригес и Парк, 1991).

    В большинстве случаев с любой из выбранных систем усиления также связано увеличение на

    жесткости конструкции.Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать неравномерного распределения жесткости

    в усиленной конструкции (Родригес и Парк, 1991).

    2.2. Укрепление бетонных конструкций

    Большинство методов усиления, используемых для бетонных конструкций, основаны только на оценке

    инженеров

    , и часто эмпирические знания и текущая практика играют важную роль в

    решениях, которые необходимо принять, материалах и подходах, используемых для усиления арматуры бетон

    конструкции в основном не зависят от того, какой структурный элемент подлежит обработке.В основном существует

    трех различных методов усиления конструктивного элемента; Расширение в разрезе за счет дополнительного армированного или простого бетона

    , усиления с помощью внешней стали и усиления

    с помощью полимеров, армированных волокном (Johansson and M. Thyman, 2013).

    Расширение в разрезе за счет дополнительного армированного или простого бетона — один из самых простых способов усиления бетонных элементов

    . Он направлен на увеличение толщины элемента.Тем не менее, существует ряд важных аспектов

    , учитываемых при применении свежего бетона к старому. Для достижения хорошего сцепления

    старую поверхность необходимо придать шероховатость и очистить. Иногда может быть полезен эпоксидный клей

    для дальнейшего укрепления сцепления. Если поперечные силы на стыке стыков значительны, могут потребоваться дополнительные

    анкеров в форме болтов или хомутов (Statens råd, 1978).

    Обычные арматурные стержни могут использоваться в добавленном бетоне при увеличении профиля

    на элементе.Кроме того, сталь можно крепить снаружи с помощью листов и профилей

    или прикладывать усилие предварительного напряжения (Nordin, 2005). Важно прикрепить их и добиться взаимодействия

    с бетоном. Однако проблема долговечности, проявляемая сталью в виде коррозии

    , может повлиять на связь между плитой и бетоном (Norris et al., 1997).

    Полимеры, армированные волокном (FRP) — это композитный материал, состоящий из волокон, окруженных полимерной матрицей

    .Матрица — это то, что удерживает волокна вместе и передает силы между

    и

    отдельными волокнами. Матрица также защищает волокна. В качестве матрицы можно использовать различные материалы

    , но чаще всего используется эпоксидная смола. Основными типами волокон являются

    Углерод, стекло и арамид (Carolin, 2003). Все волокна ведут себя упруго до хрупкого разрушения, и

    обычно имеют более высокий предел прочности на разрыв, чем сталь. Углеродные волокна имеют несколько преимуществ в структурном контексте

    , такие как высокое отношение прочности к весу и высокий модуль упругости

    (Cozmanciuc et al., 2009). Углеродные волокна, следовательно, являются наиболее распространенным типом, используемым при укреплении зданий

    .

    2.3. Предыдущие опыты по усилению

    Было проведено несколько исследований по усилению элементов конструкции. Islam и

    qaiyum (2013) провели некоторый аналитический анализ структурных элементов. Сначала модели

    были представлены на структурных элементах перед расширением, затем для будущей ожидаемой нагрузки результаты

    показывают, что колонна и фундамент не были способны выдерживать дополнительную нагрузку от дополнительного этажа

    , так как расчетная вертикальная нагрузка для четырех этажей превышена. несущая способность

    Основание подвала | Как укрепить фундамент

    Фундамент вашего дома должен быть надежным; это основа для всех остальных компонентов вашего дома.Обычно вы подумываете о ремонте фундамента, когда есть видимые признаки того, что ваш подвал поврежден. Однако, если вы собираетесь провести ремонт, который предполагает добавление истории (или чего-то еще) в ваш дом, вам также следует проконсультироваться со специалистом по поводу ремонта фундамента. Один из профессионалов Accurate Basement может определить, нужна ли вашему дому подкладка.

    Причины

    Когда подпочва расширяется, сжимается и отдаляется от фундамента, это может вызвать просадку.В районе Милуоки и его окрестностях почва в основном состоит из глины, и фундаменты, построенные на экспансивной глине, могут быть особенно склонны к проседанию. Иногда дом строится на плохо утрамбованном грунте насыпи или не работают дренажные растворы. Еще одна причина проседания — резкие сезонные изменения. Мы живем в Висконсине, так что это определенно применимо.

    Симптомы

    Самым очевидным признаком, на который следует обратить внимание, являются трещины в стенах. Если есть трещины шириной более дюйма, это сигнал опасности.Диагональные трещины — еще один признак того, что вам может потребоваться ремонт фундамента. Трещины в бетонном полу — еще один признак того, что что-то не так. И, конечно же, в случае выпучивания или деформации стен или пола следует немедленно обратиться к специалистам Accurate Basement.

    Лечение

    В некоторых случаях для устранения проблемы может быть достаточно ремонта неисправных водостоков или удаления деревьев, повреждающих почву. Чаще всего требуется подвал , подкрепляющий .Фундамент укрепляет существующий фундамент за счет выемки грунта ниже глубины фундамента и ремонта либо всего фундамента, либо дефектных участков фундамента.

    Существуют различные формы подкрепления. Основные из них включают либо выкапывание участков под фундаментом и их заливку бетоном, либо забивание свай в землю. Что бы вы ни использовали, это высокоспециализированная процедура, и вам необходимо, чтобы за работу взялся специалист. По адресу Accurate Basement мы уже много лет успешно ремонтируем фундамент.

    Самый распространенный метод крепления — метод заливки массой. Этот процесс требует последовательной выемки секций на заранее установленную глубину ниже основания и укладки бетона в каждую яму. Затем этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет покрыта вся пораженная область.

    Основание с помощью винтовых свай и кронштейнов обычно используется там, где невозможна массовая заливка основания. Некоторые здания могут потребовать раскопок на необычайную глубину или по какой-либо другой причине это может сделать невозможным.Винтовые сваи можно устанавливать в фундаменты с особыми качествами. Они идеально подходят для использования с опорными кронштейнами. Затем конструкцию можно поднять обратно в горизонтальное положение, а вес фундамента перенести на систему кронштейнов.

    Еще один метод крепления — это сваи и балки. В этой системе необходимо установить мини-сваи по обе стороны от пораженной стены. После того, как сваи были установлены, под стеной снимается кирпичная кладка и используется железобетонная игольчатая балка для соединения свай и поддержки стены.

    Если вас беспокоит фундамент вашего дома, обратитесь к специалистам Accurate Basement. Мы можем помочь вам определить, нужен ли вам ремонт фундамента и какой вид фундамента лучше всего подойдет для вашего дома.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *