Способи реконструкції фундаментів будівель

Деформація будівель, споруд в процесі експлуатації - досить часте явище. Тому роботи по реставрації, посилення або відновлення фундаменту постійно є затребуваними. Серед факторів, що впливають на те, яким чином буде проведено відновлення фундаменту, відзначаються конструктивні особливості будинку, стан грунту і оснащеність організації, що здійснює роботи. На сьогодні існує безліч технологій, детально обґрунтовують, як відновити фундамент. Це залежить від стану будівлі на поточний момент, ступеня ризику, повязаної з можливим руйнуванням підстави, стін будинку.

На першому етапі проводиться розрахунок, сформований на геотехнічної інформації. Сучасна компютерна техніка дає можливість змоделювати найбільш оптимальні варіанти реконструкції.

У будь-якому випадку обрана технологія повинна забезпечити тривалу експлуатацію будівлі з урахуванням технічних навантажень, екології.

Екологічний аспект повязаний із застосуванням хімічних методів посилення грунту.

Основні причини ремонту фундаментів

Правильно виявлена причина руйнування основи будівлі безпосередньо впливає на вибір технології відновлення. Численними лабораторіями було проведено ряд досліджень, які виявили основні причини руйнування фундаментів:

• збільшення навантаження;
• помилки при проектуванні будівлі;
• деформація кладки внаслідок втрати нею гідроізолюючих властивостей;
• ушкодження цоколя або застосування для його облицювання неякісного матеріалу;
• руйнування відмостки або неправильне розташування гідроізоляції (нижче вимощення на 10-15 см);
• відсутність другого гідроізоляційного шару на цоколі;
• постійний розвиток переміщень конструкцій;
• втрата стійкості фундаменту через деформацію ґрунту;
• будівництво поруч зі старими будівлями нових і пристрій споруд на глибині (гаражі, переходи);
• промерзання і подальше відтавання грунту;
• аварії на що проходять по сусідству інженерних мережах;
• зміна рівня ґрунтових вод.

Відсутність гідроізоляції - причина, яку усунути найпростіше. Для цього досить пробити в цоколі прямокутний отвір висотою в пару цеглин, вирівняти розчином поверхню і покласти на неї подвійну гідроізоляцію. Потім все залежить цеглою. Виправлення інших пошкоджень вимагає часу і повязане з великими затратами.

Види руйнувань фундаменту і основні способи відновлення

1. Вилуговування бетону або його кристаллизационное руйнування. Причиною подібного руйнування є постійний вплив на конструкцію лужної, солоної або мякої води. Тому головне, що необхідно зробити в подібній ситуації, - відвести від будинку агресивні води або хоча б знизити їх рівень за допомогою облаштування дренажної системи. На наступному етапі потрібно вийняти грунт навколо фундаменту до його заснування (захопленнями, зонами по 0,8 м). Уражені місця ретельно очищаються. Поглиблення в фундаменті заповнюються розчином з одночасним спорудженням вертикальної цегляної кладки, паралельної фундаменту. Цегла необхідно просочити бітумом, ізолювати його від фундаменту за допомогою руберойду. Після того як ремонт буде завершений, вільний простір заповнюється жирною глиною.
2. Розшарування. Причиною цього явища стає відсутність перевязки в кладці, недостатня її міцність або поява надмірного навантаження внаслідок, наприклад, споруди надбудови. Для усунення подібного дефекту найчастіше відновлюють фундамент, заповнюючи тріщини розчином, або зміцнюють його шляхом облаштування виносних балок, на які буде перерозподілятися навантаження.
3. Розрив по висоті. Причиною може бути неправильне спорудження фундаменту (засипка змерзається грунтом, схильним до здуття) - руйнування відмостки, що веде до підтоплення або підвищення рівня грунтових вод. Для усунення подібного дефекту необхідно прибрати спучуються грунт навколо конструкції і заповнити розчином місце розриву. Пазухи засипаються непучиністим грунтом, при необхідності потрібно відновити вимощення. Щоб не допустити повторне проникнення грунтових вод і зайвий ремонт, знадобиться облаштування дренажної системи.

Традиційні методи посилення фундаменту

Класичні технології по ремонту та підсилення фундаментів в основному повязані зі збільшенням площі підстави, в результаті чого зменшується тиск на грунт. Досягається це за допомогою облаштування залізобетонних обойм або банкетів, які можуть бути одно-, або двосторонніми. Роботи по реконструкції повинні починатися з укріплення фундаменту розвантажувальними балками. Для запобігання загрози обвалення стіни відкопувати підставу треба не цілком, а захопленнями (окремими ділянками). ЗОБРАЖЕННЯ 1 показує основні методи, як здійснити ремонт і посилення фундаменту. Цифри позначають:

1. стіна;
2. фундамент:
3. поперечний розвантажує елемент (двотаврова балка або швелер);
4. паз для шпоночного зачеплення;
5. бетон;
6. поздовжній розвантажує елемент (швелер, двутавр);
7. анкерний болт;
8. каркас з арматури;
9. монолітна подушка;
10. залізобетонні балки;
11. палі буронабивні;
12. залізобетонні балки (припливи);
13. залізобетонна плита (моноліт).

• а) просте розширення фундаменту.
• б) розширення з одночасним поглибленням.
• в) розширення за допомогою залізобетонних балок.
• г) і д) перерозподіл навантаження від стіни на палі (забивні, буронабивні) з обох сторін (Г) або з однієї (Д).
• е) перерозподіл навантаження на залізобетонні припливи.
• ж) переробка подушок з облаштуванням шпонкових звязків.

Розкопувати захоплення необхідно через один. Роботу на свіжовикопану ділянці не можна починати доти, поки не буде зарито попередній. Довжина, ширина захвату зазвичай не перевищує 1 м. Якщо потрібна радикальна посилення стрічкового фундаменту, то його переробляють в плитковий, із застосуванням арматури. В відритих захопленнях грунт необхідно залишити в природному стані.

Нестандартний спосіб посилення або ремонту фундаменту

Суть методу, посилення фундаменту полягають в створенні перенапруженому обойми, яка частково розвантажує основу. Схематично це показано на ЗОБРАЖЕННІ 2. Спочатку ділянку навколо старого фундаменту (1) розбивають на окремі захоплення. На кожному з них основу будинку розкопують з обох сторін і виймають грунт з-під підошви. Під нею встановлюють армовану бетонну перемичку (4), до якої приварюють вертикальні арматурні стержні (5). Їх верхні кінці тимчасово прикріплюються до монтажних балок, розташованих на поверхні. Далі заповнюють вільний простір бетоном, створюючи припливи (6). Коли вони затвердіють, встановлюють консолі (7), а на стрижні нагвинчують гайки (8), виробляючи тим самим перенапруження. Коли тимчасові балки прибираються, то створюється перенапруження залізобетонна обойма (9), передає частину навантаження на припливи.

Цей спосіб є запатентованим методом, що забезпечує посилення старого фундаменту. Його основна перевага - підвищення жорсткості основи, довговічності, збільшення несучої здатності. Обойма із залізобетону здатна захистити фундамент від впливу грунтових вод. Подібний «саркофаг» обжимає камяну основу, в результаті чого разом працюють і фундамент, і обойма. Реконструйований фундамент отримує більш широку підошву, глибина його залягання збільшується, грунт ущільнюється. Все це значно підвищує несучу здатність основи будівлі.

Хімічний спосіб посилення грунту під фундаментом

Світова практика передбачає використання хімічних реагентів для закріплення ґрунту під будинком, спорудою. Технологія була розроблена ще в 60-ті роки. Хімічне закріплення ґрунту допомагає при посиленні стрічкового фундаменту, розташованого в піщаному грунті. Наприклад, подібним чином була закріплена сценічна частина будівлі Маріїнського театру в Санкт-Петербурзі. Даний метод використовується при помилках проектування, коли для фундаменту потрібно посилення, тому що він облаштований на меншу глибину в порівнянні з точкою промерзання грунту.

Закріплення грунту проводять з використанням карбамідної смоли, соляної кислоти (3% -й розчин). Нагнітання проводиться за допомогою насосів при тиску 0,3 МПа. Спочатку нагнітається соляна кислота, потім вода і в останню чергу карбамідна смола щільністю до 1,08 г / куб. см. Однак закачування хімічних речовин в грунт загрожує зміною екологічної ситуації в гіршу сторону. Тому в останні роки більшість фахівців відмовляється від подібного методу посилення грунту. Виняток становлять силікати, що не створюють небезпеки для навколишнього середовища.

Сутність процесу силікатизації полягає в інєкції в грунт під тиском вуглекислого газу (це потрібно для активації мінеральних часток, що містяться в грунті) і розчину рідкого скла. Є навіть метод силікатизації, що передбачає використання електрики, яке збільшує кількість утворюється гелеобразной суміші.

Однак найдешевший метод силікатизації полягає в використанні звичайного портландцементу, що складається в основному з гідросилікату кальцію. Суть процесу - змішування слабкого грунту із цементною суспензією. Однак на побутовому рівні подібні методи зміцнення фундаменту практично не використовуються. У разі руйнування фундаменту його ремонт і посилення передбачають найчастіше механічні способи, що дозволяють частково або повністю замінити основу деревяної будівлі, споруди.

Реконструкція фундаменту заміського будинку

Найменш витратним буде ремонт або посилення стовпчастого фундаменту старого деревяного будинку або допоміжної споруди. В якості стовпів використовують деревяні стійки, звані стільцями. Спочатку необхідно частково розібрати цоколь і викопати приямок біля стільця, що підлягає заміні. Поруч, на відстані близько 1 м, робиться тимчасова опора. Тепер необхідно домкратом (піднімати не менше 10 т) або потужним важелем вивісити стіну так, щоб нижній вінець вийшов з шипа старого стільця. Одночасно під стіну підводять тимчасову опору, більш високу. Залишається встановити новий стул- краще, якщо він буде цегельних або бетонних.

Ремонт, посилення, заміна частини цегляного, камяного фундаменту зажадає приготування розчину. Заміна ослаблених ділянок ведеться по черзі. При цьому використовується один з можливих способів посилення або ремонту основи будинку.

При збільшенні навантаження на несучі стіни фундамент просто розширюють, збільшуючи його площу. Для цього по обидва боки риють шурфи і частково видовбують з боків старий фундамент. Це робиться для того, щоб забезпечити монолітне зєднання нової основи будинку і старої. На землю насипається піщана подушка, і все заливається розчином. Іноді для більшої міцності в старий фундамент вставляється арматура у вигляді прутків великого діаметра (15-20 мм). Вони можуть зміцнюватися з кожного боку або ж проходити крізь основу. В останньому випадку треба бути обережним, інакше занадто великі отвори можуть привести до руйнування

Другий варіант, який передбачає ремонт або посилення основи, полягає в розширенні площі під підошвою. Це більш трудомістка робота, поодинці з якої не впоратися. Доведеться відкопувати фундамент і під ним облаштовувати монолітну залізобетонну плиту.

Підводка нового підстави, його ремонт або посилення, відновлення починаються з більш слабких місць або під стінами з прорізами (дверними, віконними). Після закінчення робіт необхідно ретельно ущільнити грунт, щоб підвищити несучу здатність всього фундаменту. Найпростіше це зробити шляхом утрамбовки шарів щебеню 10-15 см. Ущільнювати грунт потрібно до тих пір, поки камінці не стануть розбиватися.

Якщо стіни здаються недостатньо міцними, то їх підсилюють за допомогою металевих балок-обвязок. Спочатку в фундаменті пробивають горизонтальну штрабу, куди і заводять двутавр або швелер. Щоб їх не вивертало, поперек встановлюють балки, для установки яких у основі будинку пробивають наскрізні отвори. Поперечні балки приварюються до горизонтальних. Отримана конструкція заливається цементно-піщаним розчином (1: 3).

При розбиранні старої кладки необхідно оцінити подальшу придатність окремих її елементів. Найпростіший спосіб - оцінка твердості. Для цього проведіть по поверхні буту або цегли шматком шиферу або осколком азбестоцементу. Якщо не залишиться яскраво вираженою подряпини, то матеріал годиться для подальшого використання. При відборі цегли зверніть увагу на його ложковие межі: на них повинні бути відсутніми тріщини глибиною більше 3 см.

Ліквідація тріщин у фундаменті

• епоксидна інєкція. Суть її в заповненні порожнин в бетонних плитах, стінах, цоколі синтетичної або епоксидною смолою. Спочатку готується поверхню, з неї видаляються будь-які сипкі матеріали. Після заповнення тріщини проблемне місце необхідно скріпити скобами;
• обвязка. Здійснюється за допомогою спеціальних ременів, стрічок. До їх складу включено волоконний кевлар - армуючий вуглець. Метод найчастіше використовується при появі горизонтальних щілин, які свідчать про існування надмірного навантаження. Обвязку застосовують спільно з епоксидної інєкцією.

Як захистити фундамент від руйнування

Після того як ремонт або посилення закінчені, необхідно вжити заходів щодо недопущення проникнення грунтових вод під фундамент будинку, особливо це важливо для деревяної будови. Для цього потрібно зробити якісну вимощення, захистити цоколь морозостійким оздоблювальним матеріалом. При необхідності зробити дренаж. Теплозахист грунту також знижує ймовірність руйнування основи будинку. Як утеплювач використовують керамзит, тирса, шлаковату, навіть солому. Якщо є можливість, то грунт біля будівлі можна підігрівати, пропускаючи по прокладеним в землі трубах пар, гарячу воду. Це запобіжить спучування грунту.

Якщо фундамент фундамент, що характерно для деревяної будови, то посилення, відновлення або ремонт можна зробити за допомогою ще одного методу, що полягає в зменшенні активної зони промерзання. Для цього навколо на 2/3 від глибини промерзання викопують яму навколо палі. Краще це робити глибокої осені або навіть взимку, щоб послідовно заморозити грунт (в результаті не буде надходити грунтова вода). Далі палю кілька разів промазують бітумом або покривають спеціальною незамерзаючої мастилом. Потім її необхідно укутати двома шарами плівки або руберойду. Причому між шарами теж потрібно розмістити бітум або мастило. Розроблену яму слід засипати непучиністим грунтом.

При візуальному огляді фундаменту, який вимагає ремонт або посилення, необхідно спочатку визначити причини виникнення дефекту. Тільки потім можна підбирати найбільш оптимальний метод реконструкції.

Значення має і ущільнення грунту навколо фундаменту, його утеплення, облицювання цоколя. Не варто нехтувати дренажем. Якщо вживати комплексні заходи зі збереження нижньої частини будинку, то тривалий термін служби основи будівлі буде гарантований, а ремонт не знадобиться. Від надійності фундаменту залежить міцність вашого будинку і його довговічність.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!