Методы усиления фундаментов. Принципы и способы восстановления и усиления фундаментов Как усилить ленточный фундамент

Часто увеличить жилое пространство дома не получается, так как прочность фундамента является недостаточной для определенного строения. Если этот параметр не будет учтен, из-за увеличенного веса строения фундамент может треснуть или усесть. Также трещины могут появиться и на стенах дома. Часто на фундаменте появляются микротрещины, которые могут быть незаметными. Чтобы предотвратить их появление, необходимо грамотно произвести усиление.

Причины разрушения фундамента

К причинам, по которым происходит разрушение фундамента, можно отнести:

применение строительных материалов низкого качества;
использование дома с несоблюдением правил эксплуатации;
несоблюдение технологии строительства основания;
наличие наклона на участке;
проведение земляных работ рядом с домом;
изменение некоторых показателей грунта;
увеличение веса строения;
внутренние и внешние вибрации;
наводнение.

Часто к разрушению фундамента приводит изменение уровня грунтовых вод и пучение грунта. В таком случае можно создать дренажную систему и произвести гидроизоляцию фундамента. Стоит помнить, что усиление ленточного фундамента должно производиться только после устранения причины его разрушения. Если этого не сделать, конструкция будет постепенно разваливаться.

Способы обследования основания

Для определения степени разрушения фундамента и способов его укрепления может производиться наружный или подземный осмотр. В первом случае происходит обнаружение трещин и сколов фундамента. При подземном осмотре оценивается глубина залегания фундамента, определяется материал, который использовался при закладке основания, а также оценивается прочность конструкции.

Укрепление фундамента может происходить и при отсутствии деформаций. Это необходимо в следующих случаях:

увеличение нагрузки на основание;
при проведении строительных работ рядом с домом;
осаживание строения.

Перед тем как приступать к усилению фундамента, стоит убедиться в том, что его усадка завершена. Если на бетонном основании появились трещины, за ними необходимо наблюдать в течение месяца. Для этого на них устанавливаются гипсовые маячки. Если в течение нескольких недель они не разорвутся, это будет говорить о том, что фундамент не разрушается. В таком случае достаточно заделать трещины, не усиливая основание.

Методы усиления основания

Степень сложности проводимых работ зависит от состояния постройки. В некоторых случаях достаточно восстановить гидро- и теплоизоляционный слой. В других ситуациях необходимо производить расширение основания.

Распространенным способом укрепления является замена грунта под фундаментом. Это необходимо в случае, если под домом произошло изменение структуры грунта или его ослабление.

Кроме этого способа используются и другие:

Часто во время укрепления основания приходится создавать дренажную систему, чтобы отвести грунтовые воды. Стоит помнить, что приниматься за работу по усилению нельзя без предварительного расчета нагрузки на конструкцию. Если этого не сделать, основание может быть недостаточно прочным, что приведет к его постепенному разрушению.

Усиление мелкозаглубленного основания

Многие частные дома создаются на мелкозаглубленном основании. Если такой фундамент начал разрушаться, для его укрепления производятся работы по установке дополнительных элементов, расширяющих и углубляющих конструкцию.

Укрепление армированной бетонной рубашкой производится в несколько этапов:

Сначала отдельные участки мелкозаглубленного фундамента полностью открываются. Во время таких работ необходимо удалять грунт на участке, длина которого не должна превышать 1,5 м.
После этого на место удаленного грунта устанавливаются готовые железобетонные блоки. При желании можно осуществить заливку бетона с армированием.
На следующем этапе осуществляется уплотнение грунта при помощи гидравлических домкратов. Стыки старого фундамента и нового элемента заливаются бетоном.

Часто для усиления фундамента применяются буронабивные сваи. Также используются винтовые и буроинъекционные сваи. Изделия последнего типа не могут быть установлены самостоятельно. Это связано с тем, что без составления подробных чертежей такой метод не будет эффективен. Кроме этого, для проведения работ по установке буроинъекционных свай необходимо использовать тяжелую технику. При этом стоимость применения указанных элементов достаточно высока.

Создание железобетонной обоймы

Наиболее распространенным способом усиления основания является создание бетонной обоймы. Такой метод не требует углубления фундамента, поэтому его часто используют владельцы загородных домов, не желающие привлекать профессиональных строителей.

Чтобы старое основание было надежно скреплено с новой бетонной лентой, необходимо нанести на его поверхность насечки и забить арматурные стержни.К ним крепится арматурный каркас железобетонной ленты, которая создается для того, чтобы укрепить конструкцию. Благодаря этому новый и старый фундамент образуют единое целое. Указанным способом может производиться усиление ленточного фундамента жилого дома или таких построек, как бани и другие хозяйственные сооружения.

Стоит помнить, что не следует укреплять таким способом тяжелые дома. В таких случаях лучше устанавливать сваи.

Усиление сваями

Для усиления основания м ожжет использоваться несколько видов свай:

Микросваи , которые имеют диаметр 150-300 мм. Они удобны в применении, так как бурение можно совместить с инъекцированием раствора.
Буронабивные сваи. Такие изделия устанавливаются в скважины, бурение которых происходит как снаружи, так и изнутри постройки. Глубина скважин должна составлять примерно 2 метра. Расстояние между ними составляет примерно полтора метра. После создания скважин происходит установка арматурного каркаса и заливка бетонного раствора.
Вдавливаемые сваи используются в случаях, если твердый грунт находится на большой глубине. Для проведения таких работ используется специализированное оборудование.
Выносные сваи применяются в случае, если уровень грунтовых вод на участке является повышенным. Для укрепления основания через старую конструкцию пропускается железобетонная балка, которая устанавливается на сваи.
Металлические сваи. Такие элементы устанавливается с обеих сторон основания и связываются железобетонной балкой.

После проведения работ свайные опоры могут поддерживать основание в течение нескольких десятков лет. Чтобы предотвратить повторное разрушение, стоит выполнять все работы согласно заранее составленному чертежу. Также необходимо точно рассчитать нагрузку, которая действует на фундамент. Если этого не сделать, через некоторое время конструкция начнет усаживаться или разрушаться.

Как усилить фундамент железобетонной рубашкой

Указанный метод достаточно популярен, так как для проведения работ не нужно нанимать рабочих. Перед тем как усилить фундамент,необходимо приобрести достаточное количество арматуры диаметром 16-18 мм и бетона марки М400. Создание железобетонной рубашки происходит следующим образом:

Сначала происходит выкапывание траншеи. Стоит помнить, что каждый каждая закладка новой части фундамента не должна быть больше 3 метров. Сначала откапываются углы, а затем остальные части основания. Глубина подкопа должна быть больше глубины старого основания примерно на 50 см.
После этого происходит создание арматурного каркаса. Он должен обтягивать фундамент со всех сторон. Чтобы каркас брал на себя основную часть нагрузки, он присоединяется к старому основанию при помощи анкеров. Все арматурные прутья должны соединяться вязальной проволокой.
На последнем этапе происходит создание деревянной опалубки вокруг каркаса и заливка бетонного раствора. После окончания процесса затвердевания бетона необходимо произвести обратную засыпку и создать откосы. Это нужно для защиты конструкции от влаги.

Чтобы правильно усилить ленточный фундамент, стоит выполнять работу согласно рекомендациям опытных строителей. Во время заливки бетона, например, необходимо его уплотнять строительным вибратором. Вместо данного инструмента можно использовать штырь. Фундамент с железобетонной обоймой может прослужить достаточно длительное время, если работы по усилению будут произведены с соблюдением технологии.

Усиление ленточного фундамента – это непростой процесс, который выполняется различными методами. На немедленную необходимость укрепления основания указывает появление трещин, деформаций различного рода. Причин разрушений достаточно много. Основные из них зачастую связаны с нарушением технологии строительства или возрастанием нагрузки на опорную конструкцию вследствие достройки сооружения. Выбор способа усиления в каждом конкретном случае зависит от характера повреждений, свойств грунта, состояния ремонтируемой постройки. При этом правильное проведение восстановительных работ значительно продлит срок эксплуатации здания.

Причины возникновения деформаций фундамента

Появление трещин в основании либо его деформация – это нередкое явление. Возникает оно при длительной эксплуатации сооружения без регулярного проведения профилактических ремонтных работ или из-за действия независящих от человека факторов. От фундамента разломы и сдвиги стен передаются строению. Если своевременно не остановить этот процесс, то постройка развалится.

Разрушение фундаментной ленты происходит по следующим основным причинам:

вибрации (подвижки) грунта, вызванные землетрясением либо проведением взрывных работ поблизости от строения;
возрастание массы сооружения при его реконструкции (из-за применения более тяжелых материалов) или достраиванию этажей;
применение для строительства опорной конструкции под здание низкокачественных материалов;
расположение постройки на наклонном участке, в результате чего может случиться оползень или происходит медленное сползание грунта;
рытье котлованов, траншей на близком расстоянии от сооружения;
отклонение от строительных нормативов и технологии проведения работ при возведении постройки;
изменение несущих свойств грунта под строением, вызванное подъемом подземных вод, его сильным промерзанием и прочими факторами;
несоблюдение эксплуатационных правил, непроведение своевременных ремонтов;
затопление территории вокруг постройки и отсутствие при этом системы водоотведения;
неправильный расчет несущей способности основания;
значительная усадка строения.

При некоторых причинах понадобится кроме восстановления фундаментной ленты, проводить дополнительные работы, направленные непосредственно на их устранение. Примером таких мероприятий служит создание дренажной системы, укрепление близлежащего грунта (даже склона), гидроизоляция основания. Без проведения таких работ разрушение фундамента будет продолжаться дальше и после ремонта.

Независимо от причины, вызвавшей разрушения, следует как можно быстрее приступить к ремонту. Его откладывание может привести к более серьезным проблемам, а также связанным с этим значительным возрастанием расходов: когда трещины перейдут от основания к стенам дома, тогда уже речь пойдет о спасении всей постройки.

Обследование основания перед проведением ремонтных работ

Ремонт мелкозаглубленного ленточного фундамента (либо другой разновидности) начинается с проведения подземного и наружного его осмотра. Первый направлен на точное определение размеров основания и используемого для его строительства материала, а также на оценку прочности опорной конструкции. С помощью наружного осмотра находят имеющиеся трещины и сколы.

Характер разрушений и место их появления на опорной конструкции под постройкой позволяют определить причину процесса. Предварительно перед проведением работ по укреплению фундамента следует установить маячки на трещины (достаточно это сделать в двух местах). Если через месяц они не разорвались или не отпали, то это свидетельствует о том, что усадка сооружения завершилась. Можно приступать к основной работе, в ряде случаев просто заделав трещины.

Когда маячки отлетят или разорвутся, тогда необходимо усиливать основание. Тем, кому не приходилось ранее самостоятельно выполнять подобную работу, рекомендуется обратиться за помощью к профессиональным строителям, чтобы они все сделали качественно.

Предварительный осмотр позволяет определиться с объемом предстоящего ремонта, а также установить причину разрушений и выбрать необходимые для ее устранения дополнительные работы. Благодаря этому можно посчитать предстоящие расходы.

Технологии усиления ленточного фундамента

Основания ленточного типа строят в основном из кирпича, камня, бетона, готовых железобетонных блоков и из бутобетона. Выбирают вариант в зависимости от предстоящей нагрузки и характеристики грунта на участке. По глубине залегания существуют такие разновидности ленточных фундаментов:

мелкозаглубленный;
заглубленный.

Фундаментные ленты также разделяются по форме (в поперечном разрезе) на трапециевидные и прямоугольные опорные конструкции.

Независимо от разновидностей ленточных оснований их укрепляют одинаковыми способами, выбирая при этом наиболее подходящий вариант для конкретного случая.

Когда грунт под постройкой из-за действия различных факторов изменяет свою структуру (со снижением несущей способности), тогда методом усиления является его замена.

На практике также получили широкое распространение следующие способы ремонта ленточных фундаментов:

усиление сваями различных типов;
частичное восстановление разрушенных участков;
строительство железобетонного пояса (рубашки).

Последний метод позволяет скрепить всю опорную конструкцию. При этом предотвращается разрастание имеющихся трещин и появление новых.

При необходимости отведения избытков воды с участка необходимо будет создать надежную дренажную систему.

Объем предстоящих восстановительных работ определяется степенью имеющихся разрушений. От этого будут зависеть применяемые методы усиления основания. В ряде случаев достаточно просто замазать небольшие трещинки и заменить участок теплоизоляционного покрытия вместе с гидроизоляцией. Более сложные ситуации могут потребовать как расширения фундамента, так и частичной либо полной его замены. Тем, кто такого ранее не делал, понадобится помощь специалистов.

Установка свай

Для усиления МЗЛФ и заглубленного фундамента применяют представленные в таблице ниже виды свай. В ней также приведены особенности их использования.

№	Используемые разновидности свай	Особенности применения
1	микросваи	удобны в использовании, потому что их установку можно совместить с введением раствора
2	буронабивные	их монтаж предполагает заливку бетоном пробуренных заранее через 1,5 м скважин глубиной около 2 м (с арматурным каркасом внутри), располагаемых изнутри и снаружи сооружения
3	металлические	устанавливаются с двух сторон ленты, при этом их связывают железобетонной конструкцией
4	вдавливаемые	используются при расположении несущего слоя грунта на значительной глубине

Диаметр применяемых микросвай составляет 15-30 см. Для монтажа вдавливаемых свай необходима специальная техника, что увеличивает расходы на проведение ремонтных работ.

Сваи принимают на себя действующую нагрузку. При этом в фундаменте делают проемы, в которые монтируют балки. Через них и передается нагрузка на столбы. Также сваи могут устанавливать под наклоном через тело фундамента ремонтируемой постройки.

Монтаж армированной бетонной рубашки

Данный метод усиления фундаментной ленты получил широкое распространение среди владельцев частных домов. Сама технология несложная, поэтому можно обойтись без наемных строителей.

Предварительно перед проведением работ необходимо запастись требуемым количеством материала: арматурных прутьев (сечением 16-18 мм) и бетоном М400 (либо цементом, песком и мелким щебнем для самостоятельного приготовления раствора).

Создание железобетонного усиливающего пояса проводят в такой последовательности:

вырывают траншею вдоль фундамента по всему его периметру глубиной вровень с имеющимся основанием либо большей (приблизительно на 0, 5 м);
делают насечки на фундаментной поверхности;
монтируют арматурный каркас, соединяя его анкерами с основанием;
устанавливают опалубку требуемой высоты;
заливают арматуру бетоном, хорошо утрамбовывая его при этом;
после застывания раствора щиты демонтируют, а монолит гидроизолируют;
оставшиеся пустоты засыпают землей.

Для трамбовки бетона можно применять вибратор либо обычный штырь. При соблюдении технологии усиленная железобетоном фундаментная конструкция способна прослужить еще длительное время. Она образует единое целое со старым основанием. Для тяжелых зданий рекомендуется устанавливать свайные опоры.

Частичный ремонт основания

Если смещения ленты отсутствуют, а трещины небольшие и не увеличиваются в размерах, то допускается ограничиться частичным ремонтом поврежденного участка.

Незначительные трещины устраняют следующим образом:

осматривают основание;
трещины заполняют бетонным раствором с различными добавками;
устанавливают стягивающие металлические пластины или армирующую сетку вдоль разлома;
оштукатуривают ремонтируемую поверхность.

Эти простые действия часто помогают приостановить разрушительный процесс. Но если причина остается, то вскоре опять понадобится ремонт. Разрушающиеся места ленты укрепляют железобетоном. Для достижения более качественного результата требуется хорошо гидроизолировать, а также утеплить основание.

Мелкозаглубленный фундамент: проведение работ по укреплению

Довольно часто индивидуальные застройщики возводят нетяжелые постройки (например, бани, сараи, даже дачи) на мелкозаглубленных основаниях. Распространенным методом их ремонта является углубление и расширение ленты.

Работу по восстановлению выполняют в такой последовательности:

полностью отрывают разрушающиеся участки основания длиной около 1,5 м;
для усиления ленты заливают бетоном (его обязательно трамбуют), установленный заранее в полученные выемки арматурный каркас либо укладывают блоки из железобетона;
уплотняют близлежащий грунт.

При использовании блоков стыки заливают бетоном.

В случаях необходимости радикального укрепления ленты рекомендуется применять свайные опоры: винтовые, буронабивные либо буроинъекционные. Для использования последних потребуется прибегнуть к помощи подрядчиков, потому что понадобится предварительное создание чертежей и спецтехника. Буроинъекционные сваи – это дорогой метод усиления, оправдывающий себя при замене всей несущей основы постройки.

Процесс усиления фундамента многоэтажного дома представлен в видеоролике ниже.

При деформации фундаментной ленты либо появлении на ней даже небольших трещин следует приступать к ремонту. Промедление может привести к плачевному результату и росту расходов. Предварительно рекомендуется провести обследование основания и установить причину разрушений. После этого нужно выбрать подходящий способ восстановления опорной конструкции и определиться с необходимыми сопутствующими мероприятиями.

Провести частичный ремонт, установить рубашку из железобетона и некоторые разновидности свай можно самостоятельно при наличии соответствующих навыков и опыта. На строительном форуме можно получить ответы на интересующие вопросы по каждому конкретному случаю.

Очень часто стремление повысить жилое пространство дома сходит на нет из-за недостаточной прочности фундамента. Действительно, невозможно значительно увеличить вес постройки без изменений в ее основании, ведь прежний фундамент может лопнуть или усесть. Все это, в свою очередь, провоцирует появление трещин на стенах дома, а в конечно итоге и полное разрушение здания. Также нередко в старых, да и новых домах появляются микротрещинки в стенах. В статье речь пойдет о методах усиления фундаментов.

Перед началом работы над усилением фундамента и основания, следует провести пристальный анализ текущего состояния дома, оценить его возможности, а уже потом заняться работами по его укреплению. Обычно для этого приглашают профессиональных работников со специальным оборудованием либо игнорируют проблему, но можно провести работы и самостоятельно. Усиление фундамента позволяет избежать его полной замены, а ведь она обычно выливается владельцам дома в кругленькую сумму. Чтобы качественно провести все виды работ, следует оценить факторы, влияющие на деформацию фундамента дома, и свести их к минимуму либо полностью устранить.

Установка причины частичного разрушения основания

Изначально неправильная проектировка фундамента, возможно, ошибочный расчет будущей нагрузки на него.

Несоблюдение технологии во время закладки фундамента.
Экономия на стройматериалах, использование цемента и других материалов низкого качества.
Неправильная эксплуатация постройки (например, отсутствие отопления в зимнее время).
Некачественная гидроизоляция.
Наклонная местность.
Существенные изменения важных показателей грунта, которые произошли с момента возведения дома. Так обычно влияют возросший уровень грунтовых вод, перенасыщение почвы водой, вспучивания грунта.
Масштабные земляные работы, проводимые близ фундамента (ближайшее строительство, прокладка коммуникаций).

Возросшая нагрузка на основание дома из-за реконструкций или перепланировок.
Внутренняя или внешняя вибрация (близость к железной дороге, землетрясения и т.д).
Наводнение или паводок, вызвавшие резкое увлажнение грунта.
Промерзание грунта.

Изменения в уровне грунтовых вод из-за паводка, затяжных дождей может вызвать пучение. Из-за этого дом будто выдавливается из земли, что приводит к перекосу здания. В данном случае оправдывает себя установка дренажной системы и гидроизоляции основания до усиления фундамента, если их не заложили при возведении. Также следует тщательно исследовать земельный участок для выявления под зданием различных типов грунта. В зависимости от результата принимается решение о правильном усилении основания своими руками.

Обследование укрепляемого основания

Наружный осмотр позволит проанализировать размеры постройки, текущее состояние несущих стен. Также важно определить нагрузку на фундамент, обнаружить все трещинки и скосы, которые говорят о проблемах с основанием.

Подземный осмотр должен определить конструкцию и размеры фундамента, какой использовался при закладке материал, характеристики, прочность, а также глубину залегания.

Также существуют ситуации, требующие укрепления основания даже в хорошем состоянии:

возросшая нагрузка на фундамент (случай, касающийся расширения или возведения новых этажей);
осаживание дома в пределах выше допустимых норм;
появление недалеко от постройки каких-либо вибраций (это касается любых строительных работ недалеко от дома).

Прежде чем приступить к усилению железобетонного основания, следует установить, закончилась ли его усадка. Это достаточно долгий процесс, требующий месяца наблюдения. Для этого поперек обнаруженных трещин устанавливают гипсовые маячки, если через месяц на них нет изъянов, то можно смело приступать к укреплению.

Разгрузка фундамента

Завершающим этапом подготовки является разгрузка основания, которая бывает как частичной, так и полной. Это важный этап, не допускающий перекосов во время укрепительных работ.

Частично разгрузить здание можно, воспользовавшись опорами и подкосами, которые бывают как из дерева, так и из металла. Для начала в подвале ставят опорные «подушки» на удалении от стены в два метра, на них кладут опорный брус и закрепляют стойки, которые затем надо соединить балкой с перекрытием и клиньями с опорным брусом.

Чтобы полностью разгрузить основание, понадобится установка металлических балок-обвязок. Под тычковым рядом кладки стены пробиваются штрабы с обеих сторон, в которые надо поместить и скрепить болтами (20-25 мм) через каждые два метра балки-обвязки. Точки, где балки соединяются, требуется сварить накладками, а расстояние от стены до балки заполнить раствором песка и цемента. Снизу стен пробить скважины с удаленностью два-три метра друг от друга, в которые и вставить балки. Поперечные балки поставить на опорные подушки с обеих сторон стены.

Способы усиления фундаментов

Существуют различные методы усиления основания:

сваями;
железобетонной рубашкой;
цементацией;
увеличение подошвы;
отливами;
подведением новых оснований;
обоймами;
торкретбетоном.

Конструкции усиления фундаментов

Усиление фундамента сваями

Микросваи диаметром 150-300 мм очень удобны в применении из-за возможности совместить бурение с инъецированием раствора в скважины. В данном способе можно использовать буровые штанги, которые остаются внутри сваи и обеспечивают более надежное усиление.
Буронабивные сваи устанавливают с помощью бурения скважин по всей протяженности фундамента как снаружи, так и внутри постройки буровым оборудованием. Скважины нужно делать каждые полтора метра глубиной примерно 2 м. В них необходимо вставить штырь арматуры и залить его бетонным раствором, после чего конструкцию прикрепить к фундаменту анкерами.

Вдавливаемые сваи используют, если нужно передать нагрузку на глубоколежащие твердые грунты, для этого применяется спецоборудование. Для хорошей состыковки основания и свай устанавливаются балки в основании.
При повышенном уровне грунтовых вод пользуются выносными сваями , на которые выносят основание, пропустив сквозь него железобетонную балку, она и является своеобразным связующим звеном.
Металлические трубчатые сваи задавливаются сразу с обеих сторон основания сваркой секций специальным оборудованием. Для этих же целей надо установить каркас из железобетона, связываемый с балками, которым, в свою очередь, домкраты служат опорой.

Технология усиления фундамента железобетонной рубашкой

Удобный в исполнении метод, потому что всю работу легко может сделать один человек. Для этого нужна арматура для обвязки каркаса (16-18 мм) и бетон марки М400.
Начинают с выкапывания фундамента таким образом, чтобы каждая закладка не была больше трех метров в длину. Вначале следует откопать и укрепить углы. Глубина подкопа должна быть больше глубины фундамента на 50 см.
Затем устроить арматурный каркас, который как бы обтягивает подземную часть здания с наружной стороны. Максимальная нагрузка каркаса увеличивается креплением к существующему фундаменту анкерами. Расположить прутья армического пояса по вертикали и горизонтали, пересекающиеся точки обвязать проволокой.
После чего провести монтаж съемной опалубки с подпорками и залить раствор. Именно так делается железобетонная обойма, с помощью которой можно качественно усилить ленточные и столбчатые основания.

Усиление фундамента дома цементацией

Цементация, или инъекцирование, отличается тем, что при ней в полости фундамента ставятся полые трубки. Обычно этот способ применяется для бутового основания, в котором имеется много пустот. Доступность способа достигается за счет того, что полости между кирпичами и бутом заполняются раствором, а мелкие трещинки замазываются.
Полые трубки ставят таким образом, чтобы они выходили за обойму больше 40 см, и непременно зафиксировать раствором. Для заполнения полости трубок, в них заливают цемент, менее густой, чем для обоймы. Работа должна проходить в определенной последовательности: вначале необходимо сделать обойму, через два дня, когда она застынет, заполнить предварительно установленные трубки.

Цементация, как и другой способ – перекладка, допускается только в том случае, если фундамент сохранил свою несущую способность.

Усиление фундамента уширением подошвы

Этот метод довольно сложен в исполнении самостоятельно, но несколько человек могут справиться.

Подошвой называют подушку из железобетона, служащую опорой для основания. Прежде всего, следует разметить фундамент через каждые 2,5-3 метра, сделать выемки грунта по бокам фундамента и под ним.
Заложить под основание арматурную стяжку и заполнить ее раствором, который нужно постараться распределить как можно более однородно и избавиться от воздушных пузырьков. Для этого пригодится бетонный вибратор. Боковые стены подошвы требуется поднять на цоколь на расстояние 15 сантиметров.

Усиление фундамента при помощи отливов

Этот метод усиления актуален для основания из кирпича или бута.
Железобетонные отливы используются взамен арматурного каркаса. Их следует установить с двух сторон и отжать так, чтобы их верхушка не касалась стены, а нижняя часть – наоборот.
Затем зафиксировать конструкцию домкратами и стяжкой, выкопать траншеи захватками до двух метров.
Расстояние между стеной и отливами заполнить раствором.

Усиление основания с помощью обойм

Укрепление может проводиться железобетонными обоймами (допускается применять двустороннюю либо воспользоваться трубками, нагнетающими раствора). Этот способ позволяет укрепить фундамент по всей толщине, так как раствор с легкостью достигает всех пустот кладки.

Вначале выкапывают участок существующего основания до трех метров в длину. Он должен углубляться на полметра, а его ширина должна равняться одному метру.
С двух сторон просверлить насквозь дырки, расположив их как шахматы. В них поставить стержни арматурных прутьев (14-20 миллиметров), к которым крепится каркас с ячейками 150 на 150 миллиметров. После чего установить опалубку и залить образовавшееся пространство бетоном.

Усиление фундамента торкретбетоном

Этот способ лучше доверить профессионалам, так как он требует применения бетонной пушки. Вокруг основания нужно выкопать полутораметровую траншею, очистить кладку и нанести дополнительные насечки.
Откопанные и очищенные части под давлением покрывают раствором с помощью пушки. Это позволит полностью заполнить все щели.
Данный метод укрепления стоит выбирать, когда фундамент не сильно деформирован либо перед возведением новых этажей дома, чтобы снизить нагрузку на основание.

Технология усиления ленточного фундамента

Выкапывается траншея по всему периметру основания. Ширину необходимо делать так, чтобы все работы проводились в комфортных условиях и с учетом увеличения толщины фундамента.
Очистить поверхность от загрязнений.
Установить арматуру.
Сформировать армированный пояс. Это можно сделать, приварив арматуру в некоторых местах, а также обвязав проволокой.
Сколотить опалубку.
Залить бетон.
Сделать гидроизоляцию.

Усиление фундамента: пошаговая инструкция, Строительный портал

Строительство домов Очень часто стремление повысить жилое пространство дома сходит на нет из-за недостаточной прочности фундамента. Действительно, невозможно значительно увеличить вес

В процессе эксплуатации здание подвергается перепланировкам, расширению застройки в горизонтальном (пристройка), вертикальном (мансарда, второй этаж) уровне, подземные конструкции изнашиваются. Поэтому требуется усиление фундамента и основания под ним различными способами в соответствие с нормативами СП.

В каких случаях фундаментам необходимо усиление?

Визуально различимыми причинами реконструкции, повышения или восстановления эксплуатационных характеристик оснований дома являются:

Гарантированно потребуется усиление фундамента в случаях:

строительство нового объекта вблизи с эксплуатируемым коттеджем на этом же основании
увеличение сборных нагрузок от повышения веса силовых конструкций
снижение прочности материалов, из которых сооружался фундамент
ослабление оснований (грунтов) под жилищем в силу техногенных или естественных причин

Например, порывы централизованных систем жизнеобеспечения (канализация, поселковая ливневка, водопровод) вблизи от дома могут размыть почву, насытить ж/б конструкцию влагой, повысить силы пучения. Либо при выемке грунта из котлована возле жилища почвы могут сдвинуться в сторону подземной разработки, снизив расчетное сопротивление основания, несущую способность подземной конструкции.

Внимание: Величина воронки оседания напрямую зависит от веса коттеджа.

Поэтому на начальном этапе проводится обследование силовых конструкций, выявляются причины разрушений, деформаций.

Теория усиления оснований и фундаментов

Вышеуказанные проблемы должны рассматриваться в комплексе, поскольку фундаменты создаются для передачи сборных нагрузок от зданий на грунты под их подошвами. Поэтому усиление фундамента всегда начинается с отрывки шурфов для оголения конструкций в местах трещинообразования, просадки/усадки, сосредоточенных нагрузок (примыкания внутренних несущих стен).

Причинами разрушения, мелких дефектов часто становятся отмостка, крыльцо, веранда, прочие пристройки, жестко связанные с плитой, ростверком или лентой МЗЛФ. Шурфы позволяют оценить контакт подошвы фундамента с почвой, степень уплотнения грунта. Это позволит повысить несущую способность основания несколькими способами:

Перед проведением указанных операций фундамент поддомкрачивается до проектного положения на отдельных участках. В некоторых случаях этих мероприятий достаточно для возвращения эксплуатационных характеристик. Более сложными вариантами являются методы реставрации самого фундамента, описанные ниже.

Технологии реставрации

В зависимости от степени разрушения, изменения геометрии фундамента может использоваться несколько методов. Однако перед началом работ необходимо вывешивание или частичная разгрузка эксплуатируемой конструкции. Проще всего отреставрировать отдельные участки, на которых началось разрушение кирпича, железобетона. Сложнее ликвидировать трещины, исправить геометрию просевших или перекошенных конструкций.

Тяжелые кирпичные стены разрушаются при вспучивании грунтов или усадке рыхлых почв, нежели срубы, «каркасники», дома из панелей СИП. Эти постройкеи при необходимости можно полностью приподнять, чтобы заменить ростверк целиком, передвинуть здание на новый фундамент в пределах участка.

Разгрузка эксплуатируемой конструкции

Для многоэтажных зданий с плитными перекрытиями может использоваться частичная разгрузка. Плиты жестко защемлены в стенах, выступают из них в виде консолей. Поэтому достаточно изготовить опорные площадки возле стен, разместить на них подпорки, вбивать под них одновременно на всех этажах клинья, корректируя высоту подъема с точностью до 1 см.

В коттеджах чаще эксплуатируются перекрытия по балкам, поэтому применяется полная разгрузка по технологии:

в ленте МЗЛФ алмазным бурением создаются сквозные отверстия
в них пропускают металлические балки, под которые монтируются подпорки

Рыхлые, недостаточно прочные, кирпичные фундаменты вывешивают другим способом:

Кроме того, балки можно поддомкратить, чтобы сразу установить подпорки нужной длины.

Внимание: Запрещено изготавливать отверстия в лентах перфоратором. Ударное разрушение конструкционного материала приводит к раскрытию многочисленных трещин, ослаблению конструкции.

Усиление ленточного фундамента

Рыхлые, частично разрушившиеся поверхности кирпичных и бетонных лент можно укрепить несколькими способами:

силикатизация – местные инъекции в пробуренные отверстия раствора с добавлением жидкого стекла при давлении 0,4 МПа
цементация – аналогичный предыдущему способ, только в шурфы подается цементное молочко

Отдельные кирпичи могут демонтироваться из кладки для замены новым камнем соответствующего формата. Для этого удаляется оставшийся раствор, гнездо зачищается щеткой с металлическим ворсом.

Внимание: Технология буроинъекционных малых свай для самостоятельной реставрации практически недоступна, так как необходимо специальное оборудование. Строительные организации редко предоставляют его в аренду, чтобы владелец недвижимости заказывал услугу у них.

Крайне сложной методикой является увеличение глубины заложения МЗЛФ, состоящей из операций:

После чего, стены вновь вывешиваются, домкраты, забирка, нижний щит снимаются, оставшийся зазор заполняется бетоном. Для более плотного сцепления существующий МЗЛФ вмуровывается в новую конструкцию на 10 – 20 см.

Чтобы сократить трудоемкость операций на 30 – 50% часто применяется другой способ:

Внимание: Гидроизоляция, утепление наружной грани, кольцевой дренаж являются обязательными условиями для повышения ресурса, ликвидации вспучивания.

Оригинальной технологией железобетонных отливов можно повысить расчетное сопротивление грунтов под фундаментом, одновременно увеличив прочность самой конструкции за счет бокового сжатия. Последовательность действий такова:

Таким образом, при отжатии верхней части отливы сжимают грунт под МЗЛФ, упрочняя его многократно. Домкраты снимаются после отвердевания бетона, шпилька обычно остается внутри конструкции.

Уширить подошву ленты можно после откапывания шурфа двумя способами – завести с двух сторон бетонные плиты или смонтировать опалубку, уложить под подошву бетон.

Столбчатые фундаменты можно усилить методом погружного колодца. Ввиду того, что надеть на эксплуатирующийся столб мешает ростверк, кольцо круглого или квадратного сечения отливается по месту в съемную опалубку. Внутренний размер его должен быть на 40 – 60 см больше наружного сечения стойки, чтобы не нарушить прочность основания под ним.

Вывешивать стены в этом случае не нужно, грунт равномерно удаляется под кольцом снаружи, конструкция опускается под своим весом. После достижения проектной отметки почва внутри кольца дополнительно уплотняется виброплитой или трамбовкой.

Внимание: Обратную засыпку пазух между колодцем и стенками котлована следует производить нерудным материалом. Это снизит выдергивающие нагрузки при возможном вспучивании грунта во время промерзания.

Метод обоймы

Для ленточного и столбчатого монолитного фундамента может использоваться железобетонная обойма. Эта технология решает несколько задач:

эксплуатируемая подземная конструкция получат новую высокопрочную оболочку, жестко связанную с лентой, столбом
за счет уширения подошвы несущая способность повышается многократно
ресурс здания увеличивается на 30 – 50 лет
появляется возможность гидроизолировать, утеплить обойму для ликвидации морозного вспучивания грунтов

Последовательность операций при выполнении железобетонной обоймы следующая:

Внимание: Запрещено оголять участки больше 2 – 3 м, чтобы не вызвать перекоса здания. Работы ведутся последовательно, начиная от углов, до их начала фундамент должен быть разгружен.

Глубина бурения для закладки арматуры составляет 2,5 – 5 см. В каркасах используются продольные прутки диаметра 8 – 14 мм из арматуры А400 («рифленка»). Пространственная геометрия каркасам придается хомутами из арматуры А240 с гладкой наружной поверхностью.

В обязательном порядке обеспечивается защитный слой бетона – все стержни должны утапливаться на 2 – 7 см. Предпочтительнее соединение арматуры проволочными скрутками, которые невозможно сдвинуть при распределении бетона внутри опалубки. В фундаментных работах запрещена композитная арматура, имеющая гораздо большую пластичность в сравнении со стальной.

Существует технология кирпичной обоймы, которая применяется редко, только для монолитных лент МЗЛФ. Если наружные поверхности фундамента рыхлые, уширение ленты по ряду причин невозможно, используется эта методика:

по бокам МЗЛФ изготавливаются уступы – бетон срезается УШМ с алмазной оснасткой в верхней и средней части, остается площадка у подошвы
кирпичная кладка осуществляется на цементно-песчаном растворе с опиранием на эту площадку
поверхности штукатурятся, покрываются гидроизоляционным материалом

Внимание: Монолитные конструкции всегда имеют больший ресурс в сравнении с кирпичом. Поэтому предпочтительнее железобетонные «рубашки».

Обоймы для столбчатого фундамента изготавливаются поочередно либо для нескольких столбов сразу, если они расположены в пределах 2 м друг от друга. Особенностями усиления столбчатых фундаментов являются:

Это позволяет увеличить опорную поверхность во всех уровнях конструкции, повысить эксплуатационный ресурс.

Усиление буронабивными сваями

Скважины для классических буровых свай изготавливаются строго вертикально. Столбчатые фундаменты изготавливают в опалубках внутри шурфов большого размера. Поэтому данная технология является переходным вариантом, состоит из нескольких операций:

После чего, внутрь помещается наконечник глубинного вибратора, смесь уплотняется.

Внимание: Нагружать опоры можно через неделю минимум. Все это время фундамент вывешивается или стоит на временных подкладках.

Усиление винтовыми сваями

В отличие от предыдущей методики, положение вкрученной в землю винтовой сваи невозможно скорректировать. Поэтому применяются две технологии:

Внимание: Существует вариант «быка» в углах МЗЛФ, когда сваи погружаются наклонно на смежных сторонах, обвязываются по оголовкам балкой. В этом случае достаточно наружного доступа для производства работ, полы вскрывать не нужно.

При погружении свай следует соблюдать требования СП, располагая их на минимальном расстоянии друг от друга – 3 диаметра либо 1 м в свету в зависимости от конструкции. При этом следует учитывать, что:
винтовые сваи грунт уплотняют, возрастает несущая способность за счет сил трения
буронабивные сваи, заливаемые в землю, имеют неровную наружную поверхность, несущая способность высокая, однако выдергивающие усилия при вспучивании очень велики
если буровые сваи заливаются в несъемную трубчатую опалубку, снижаются, как выдергивающие усилия, так и несущая способность по боковым поверхностям
опирать рынд-балки удобнее на оголовки, а не на тело свай, однако это увеличивает бюджет ремонта

Сваями усиливаются фундаменты и основания под ними. Удобнее в работе винтовые модификации, на которые вес здания можно переносить с временных подпорок сразу. При заливке буровых конструкций придется подождать 3 дня минимум в жаркую погоду, 28 дней в межсезонье. Сваями СВС фундаменты можно усиливать зимой при крайней необходимости. Для проведения монолитных работ придется подогревать смеси, опалубку, устраивать пленочные укрытия.

Таким образом, эксплуатируемый фундамент и основание под ним можно усилить собственными силами. Для этого необходимо произвести ревизию, выявить дефектные участки, применить наиболее подходящую технологию из представленных методик.

Выбор способов ремонта и усиления ленточных и столбчатых фундаментов мелкого заложения зависит от причин, вызывающих необходимость усиления, особенностей конструктивного решения фундаментов, действующих нагрузок, а также от инженерно-геологических условий и степени стесненности рабочей площадки. От принятого способа усиления или ремонта существенным образом зависит организация и технология производства работ.

Основные способы усиления фундаментов мелкого заложения с их краткой характеристикой даны ниже.

Усиление и восстановление кладки фундаментов цементацией . Способ применяется, когда кладка ослаблена по всей толще, а увеличения нагрузки на фундамент нет. Цементация производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубы цементного раствора консистенции от 1:1 до 1:2 и более под давлением 0,2…1,0 МПа (рис. 7). Через один инъектор заполняется пространство диаметром 0,6…1,2 м.

Рис. 7 Усиление кладки фундамента при ее большом износе инъекцией цементного

раствора:

1 – инъекторы; 2 – фундамент; 3 – цементный раствор

Обычно число мест инъекции зависит от степени разрушения кладки фундаментов. Работы по укреплению целесообразно вести захватками длиной 2,0…2,5 м. Иногда для уменьшения расхода раствора боковые поверхности фундамента перед цементацией покрывают цементной штукатуркой.

Ремонт и усиление тела фундаментов материалами на основе полимеров . Способ основан на использовании полимербетонов, полимерных растворов и мастик для заделки трещин в теле фундаментов и инъецирования их внутрь. Для заделки трещин шириной 2 мм и более и раковин глубиной менее 50 мм используются полимеррастворы и полимермастики. Если разрушения более значительны и имеются обнажения арматуры, восстановление выполняют полимербетоном или полимерраствором, нанесением торкретбетона. При наличии пустот, трещин и других дефектов внутри тела для укрепления его используют инъекционное лечение полимерными смесями смол с отвердителями. В связи с высокой стоимостью смол инъекцирование их ограничивается небольшими объемами дефектов.

Устройство защитных растворных рубашек . Способ применяется при ремонте незначительных наружных повреждений фундаментов. Для этого в кладку в шахматном порядке через 0,5 м заделываются металлические анкеры, к которым прикрепляется арматурная сетка, и затем наносится раствор на крупном песке простым оштукатуриванием или торкретированием. Иногда вместо раствора наносят бетон, применяя пневмонабрызг или укладку в опалубку. Данный способ обычно применяется совместно с другими мерами усиления. Из-за появления трещин в ступенях ленточного фундамента их усилили путем устройства над ступенями продольных железобетонных балок (рис. 8). Балки опираются на контрфорсы, ширина которых определяется по расчету на смятие кладки в местах пересечения ригеля контрфорса с кладкой стены. Расстояние между контрфорсами находится из расчета балок на изгиб. Весь фундамент заключается в железобетонную рубашку, монолитно связанную с балками.

Рис. 8 Вариант усиления кладки ленточного фундамента:

1 – фундамент; 2 – трещины в ступенях; 3 – продольная балка на ступени; 4 – контрфорс; 5 – рубашка; 6 – рандбалки; 7 – стена здания

Частичная замена кладки фундамента производится при ремонтах со средней степенью разрушения тела фундамента. Способ применяется когда нагрузка на фундамент увеличивается, а несущая способность основания достаточна.

Усиление железобетонных фундаментов обоймами ввиду простоты и надежности устройства получило широкое распространение в практике. Обоймы, устраиваемые без углубления фундамента, могут выполняться как без увеличения площади подошвы, так и с ее уширением. По материалу они могут быть бетонными и железобетонными. Последние более надежны, так как охватывают усиливаемый фундамент, обжимая его при усадке бетона.

Обоймы без увеличения площади подошвы фундаментов устраиваются редко. Их применяют в тех случаях, когда тело фундамента имеет недостаточную прочность, а его подошва и основание находятся в хорошем состоянии.

Обоймы с увеличением площади подошвы фундамента устраиваются в фундаментах мелкого заложения, выполненных из различных кладок, бетона или железобетона. Изготовление обойм возможно как на всю высоту фундамента, так и на часть высоты (рис. 9). Применяют данный способ при необходимости увеличения нагрузки на фундамент и недостаточной несущей способности основания. По этим причинам обоймы достаточно часто используют для усиления бутовых и бутобетонных фундаментов при надстройке или других видах реконструкции зданий старой постройки. Некоторые схемы таких усилений, даны на рис. 10.

Рис. 9 Схемы усиления ленточных фундаментов бетонными обоймами:

а – обойма у подошвы; б, в – трапецеидальная и прямоугольная обоймы

на всю высоту тела фундамента;

1 – фундамент; 2 – обойма; 3 – штрабы; 4 – балка усиления

Рис. 10 Варианты усиления бутовых и бутобетонных фундаментов:

а – обоймами с креплением их балками и штрабами;

б – арматурными элементами; в – жестким металлическим каркасом;

1 – существующий фундамент; 2 – обойма усиления; 3 – металлическая

балка; 4 – арматурные стержни; 5 – металлический каркас

Обоймы устраивают как в подвальных, так и бесподвальных зданиях. Возможные схемы усиления обоймой фундаментов и стен подвала приведены на рис. 11.

Рис. 11 Варианты усиления обоймами стен (а), (б) и столбов (в) подвала:

1 – стена подвала и фундамента; 2 – столб; 3 – обойма;

4 – арматурные стержни; 5 – арматурные тяжи; 6 – хомуты

При необходимости значительного увеличения площадей подошвы применяются более жесткая система разгрузочных балок с устройством подкосов, опирающихся на кладку (рис. 9, в). Для обеспечения жесткости в продольном направлении балки между собой связывают уголками и арматурными стержнями. После обетонирования фундамент имеет повышенную несущую способность. На рис. 11, б приведено подобное решение для сборного ленточного фундамента. Толщина обоймы и требуемая величина уширения подошвы определяются расчетами с учетом повышения расчетной нагрузки в случае реконструкции или снижения несущей способности грунтов при эксплуатации. При необходимости не только уширения подошвы, но и повышения прочности тела стен подвала или колонн обоймы фундаментов и стен делают едиными (рис. 10).

После усиления уширенная часть фундамента начинает воспринимать часть действующей и дополнительной нагрузок. В случаях большого увеличения нагрузок элементы уширения должны быть введены в работу путем предварительного обжатия основания. В настоящее время в практике имеется значительное количество способов обжатия. Для ленточных фундаментов, в частности, может быть применен способ, суть которого заключается в установке с двух сторон фундамента дополнительных железобетонных сборных блоков уширения, нижнюю часть которых стягивают анкерами из арматурной стали, пропущенными сквозь них и существующие фундаменты. Верхняя часть блоков отжимается от поверхности фундаментов клиньями или домкратами. В результате этого блоки поворачиваются вокруг нижней, закрепленной анкерами точки, и подошвой обжимают неуплотненный грунт основания. После обжатия зазор между блоками и фундаментом расклинивается и заполняется бетоном (рис. 12, а).

Рис. 11 Варианты усиления сборных ленточных фундаментов с помощью:

а – горизонтальных штраб и монолитной обоймы;

б – металлического каркаса и монолитной обоймы;

1 – фундамент; 2 – обойма; 3 – арматурные стержни

Рис. 12 Варианты усиления с предварительным обжатием основания:

1 – фундамент; 2 – блоки; 3 – тяжи; 4 – фиксированная затяжка; 5 – прижимной щит;

6 – антифрикционное покрытие; 7 – клинья; 8 – поперечная балка; 9 – обжатое

основание; 10 – домкрат; 11 – сборный банкет; 12 – бетон

Известен и другой способ усиления с обжатием основания. Суть его заключается в установке по периметру фундаментов блоков обоймы, которые путем горизонтальных усилий обжатия тяжами вдавливаются в грунт (рис. 12, б). Для облегчения погружения блоков в грунт поверхность контакта блоков и фундамента смазываются антифрикционными материалами. При стягивании тяжей, пропущенных через прижимные щиты, блоки усиления сдавливаются и сползают вниз вдоль фундамента, обжимая тем самым грунт. После обжатия между блоками и поперечными балками, проходящими через стену здания, устанавливаются клинья, а блоки связывают фиксирующей затяжкой.

Рассмотренные способы пригодны в случаях, когда фундамент не имеет консолей. При наличии их применяют, например, способ, схема которого дана на рис. 12, в. В этом случае, с помощью домкратов через заранее уложенные бетонные элементы на грунт основания передается давление, несколько меньшее, чем под подошвой фундамента. Перед снятием домкратов устанавливают распорные клинья, а затем устраивают бетонную обойму

Усиление путем подведения конструктивных элементов под подошву фундаментов . В качестве дополнительных элементов, подводимых под существующие фундаменты, используют плиты, столбы и сплошные стены. Возможные схемы усиления даны на рис. 13.

В случае незначительного увеличения глубины заложения с одновременным уширением подошвы фундамента под нее подводят железобетонные плиты (рис. 13, а). Для этого на участках длиной 1…2 м. грунт под фундаментом откапывают и на месте изготавливают монолитную железобетонную плиту или монтируют сборные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании промежуток между плитой и подошвой фундамента заполняют бетоном, тщательно уплотняя его вибраторами.

Отдельные столбы под фундамент подводят в тех случаях, когда возможна передача нагрузки на более прочный грунт, расположенный на небольшой глубине от подошвы. Столбы располагают по линии или в шахматном порядке на определенном расстоянии друг от друга (рис. 13, б, в).

В случае недостаточной несущей способности основания или при необходимости устройства подвала под фундаменты подводят сплошную стену (рис. 13, г). Иногда стенку выполняют с одновременным увеличением площади подошвы.

Рис. 13 Варианты усиления подведением конструкций под фундаменты в виде:

а – железобетонных плит; б, в – отдельныхстолбов; г – сплошной стены; 1 – фундамент; 2‑столб; 3 – шурф; 4 – сплошная стена; 5 – плита; 6 – арматурный каркас

При значительном ослаблении тела фундамента и необходимости его заглубления иногда более выгодно сделать разборку старого и построить новый с необходимой глубиной заложения . Для ленточных фундаментов последовательность операций устройства фундаментов приведена на рис. 14. Вначале через стену пропускают разгружающие балки, надежно опирая их на опоры из шпальных клеток или домкраты. Последние более удобны, так как позволяют регулировать положение балок. После передачи нагрузки от стен на опоры старый фундамент разбирается отдельными захватками длиной 2,0…3,5 м и устраивается новый на более глубокой отметке. Между новым фундаментом и стеной для обеспечения их совмесной работы производится инъецирование песчано-цементного раствора под давлением. Затем осуществляется засыпка котлована и демонтаж разгружающих конструкций.

Рис. 14 Переустройство ленточного фундамента с разборкой старой кладки фундамента

Изменение конструктивного решения фундаментов. В практике используются приемы усиления путем переустройства столбчатых фундаментов в ленточные (рис. 15). Для этого между столбами устраивают железобетонную стену в виде перемычки, нижнюю часть которой подводят под подошву существующего фундамента. Перемычка охватывает также подколонник. В случае незначительного повышения несущей способности перемычка может выполняться с уширенной подошвой. При необходимости устройства подвала перемычку делают на всю высоту столбов.

Рис. 15 Переустройство столбчатых фундаментов в ленточные:

1 – столбчатый фундамент; 2 – железобетонная перемычка;

3 – арматурные каркасы; 4 – уширенная часть перемычки

При значительном увеличении нагрузки столбчатые фундаменты переустраиваются в перекрестно-ленточные и плитные, а ленточные в плитные (рис. 16).

Рис. 16 Переустройство ленточных фундаментов в плитные:

1 – ленточный фундамент; 2 – отверстия в ленточном фундаменте; 3 – подводимая плита; 4 – пропуски плиты под ленточным фундаментом; 5 – арматурные каркасы

Усиление фундаментов сваями . Сваи применяют для передачи нагрузки от фундаментов на более прочные слои грунта в тех случаях, когда основание имеет высокую деформативность и наблюдаются подземные воды, осложняющие процесс уширения или заглубления фундаментов.

Во всех случаях усиление производят двумя приемами: пересадкой фундамента на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента. Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а подводимые при низком. В ленточных фундаментах выносные сваи устраиваются с одной или двух сторон фундамента, в столбчатых фундаментах они располагаются как с двух противоположных сторон, так и по всему периметру (рис. 17). Подводимые под подошву сваи могут устанавливаться в один, несколько рядов или кустами. Головы свай с усиливаемыми фундаментами соединяются ростверками, выполняемыми в виде железобетонных поясов для ленточных фундаментов или железобетонных обойм для столбчатых. Длину свай назначают по расчету в зависимости от характеристик грунтов и нагрузок на фундамент. В практике применяется большое количество способов усиления фундаментов сваями различного конструктивного решения. Некоторые из них рассмотрены ниже.

Рис. 17 Усиление ленточных и столбчатых фундаментов

1 – усиливаемый фундамент; 2 – свая; 3 – ростверк; 4 – рандбалка; 5 – поперечные балки; 6 – рычажный ростверк

Усиление набивными и буронабивными сваями . Набивные сваи устраивают погружением в основание обсадочных труб диаметром 250…375 мм с последующим извлечением из них грунта и заполнением их бетоном с трамбованием или уплотнением сжатым воздухом (пневмонабивные сваи). Иногда могут быть использованы набивные сваи, выполняемые по технологии винтового продавливания. Скважины образуются спиралевидными снарядами, при проходке которых грунт не извлекается, а уплотняется. В случае устройства буронабивных свай пробуривают скважины, устанавливают арматурные каркасы и бетонируют ствол.

При усилении столбчатых фундаментов набивными и буронабивными сваями вначале бетонируют сваи. Затем головы свай с арматурными выпусками связывают железобетонной обоймой, выполняемой вокруг существующего фундамента (рис. 18, а). Концы свай должны быть заглублены в прочный грунт. Для усиления могут быть поставлены две, четыре или больше свай, расположенных симметрично.

При усилении ленточных фундаментов выносные сваи размещают параллельными рядами с обеих сторон фундамента. Вынос свай определяется удобством расположения бурового оборудования. В случаях усиления выносными сваями фундаментов из бутовой кладки в них на требуемой высоте устраивают штрабы, в которые монтируют металлические продольные балки (рандбалки). Под продольными балками устанавливают поперечные металлические балки. Шаг балок 2,0…3,5 м. После установки балок по верху свай бетонируется ленточный ростверк. Для обеспечения совместной работы фундамента и установленных свай производят расклинивание промежутка между ростверком и поперечными балками. Схема такого решения приведена на рис. 18, б.

Рис. 18 Варианты усиления ленточных (а, б) и столбчатых (в) фундаментов набивными сваями:

1 – фундамент; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи; 4 – зона уплотненного грунта; 5 – металлические балки; 6 – балка, бетонируемая на месте

В сборных ленточных фундаментах может использоваться вариант, схема которого приведена на рис. 18, в. При этом в стене фундамента отверстия не пробивают, а поперечные железобетонные балки изготавливают на месте, объединяя их арматурными стержнями, пропускаемыми через горизонтальные швы кладки. Балки работают совместно со стеной за счет сил трения и сцепления.

Усиление вдавливаемыми сваями . В настоящее время накоплен большой опыт повышения несущей способности фундаментов вдавливаемыми сваями. Сваи могут быть как цельными, так и составными из отдельных элементов. Этот способ имеет целый ряд преимуществ: отсутствие динамических и вибрационных воздействий на здание при устройстве усиления, нет необходимости в усиленном армировании ствола сваи, высокая точность установки свай, минимальное загрязнение окружающей среды и незначительные энергозатраты при устройстве.

Ленточные фундаменты можно усиливать с помощью выносных вдавливаемых свай из трубчатых элементов длиной 0,8…1,2 м, располагаемых попарно с двух сторон стены, схема подобного усиления приведена на рис. 19, а. Сваи погружают домкратами, усилия от которых передаются на железобетонные балки, изготавливаемые совместно со сплошным железобетонным поясом, который затем омоноличивается со сваями. Вдавливание свай осуществляется одновременно с двух сторон стены. Трубчатые элементы по мере вдавливания стыкуются между собой с помощью сварки. После вдавливания, демонтажа домкратов и упорных балок заполняются полости свай бетоном, устанавливаются арматура и опалубка оголовок свай и через отверстия в балке производится их бетонирование. В ряде случаев под ленточные фундаменты сваи можно подводить в один ряд. Работы выполняют из шурфов, откопанных до подошвы или ниже подошвы фундаментов (рис. 19, б).

Рис. 19 Варианты усиления фундаментов трубчатыми задавливаемыми сваями:

1 – фундамент; 2 – металлические трубчатые сваи; 3 – арматурный каркас оголовка сваи; 4– оголовок; 5 – железобетонная балка; 6 – стена; 7 – отверстия; 8 – наддомкратная балка; 9 – клинья; 10 – уголки; 11 – домкрат

Для передачи нагрузки на сваю между домкратом и сваей устанавливается распределительная подушка. Чтобы не снимать домкрата после каждого вдавливания, его приваривают к подушке. После вдавливания звена поршень домкрата поднимают вверх и сваю наращивают очередным звеном. При вдавливании необходимого количества звеньев сваю закрепляют с помощью уголков и клиньев, убирают домкрат и заполняют полость трубы бетоном, а шурф – бутобетоном.

В строительной практике часто используют составные вдавливаемые железобетонные сваи "Мега". Сваи состоят из трех типов секций; головной, рядовых и нижней (рис. 20). Сначала отрывают шурф ниже подошвы фундамента и устанавливают нижнюю секцию. Затем на нее прикрепляют головную секцию и сверху ставят домкрат, упирающийся в специальный распределительный элемент. После вдавливания нижней секции домкрат демонтируют, снимают головную секцию, устанавливают рядовую секцию, затем головную и монтируют снова домкрат. После вдавливания установленной рядовой секции операцию повторяют до тех пор, пока конец сваи не достигнет проектной отметки. На последнем этапе промежуток между распределительным элементом и сваей расклинивают и заполняют бетоном. В случае передачи больших нагрузок сваи "Мега" делают выносными в два ряда (рис. 20, б). При этом они связываются поперечными железобетонными балками.

Рис. 20 Варианты усиления фундаментов железобетонными задавливаемыми сваями:

1 – фундамент; 2 – распределительный элемент; 3 – железобетонная балка; 4 – клинья; 5 – домкрат; 6, 7, 8 – соответственно головная, рядовая и нижняя секции свай

Усиление буроинъекционными сваями позволяет производить работу без разработки котлованов, обнажения тела фундаментов и нарушения структуры грунта основания. Сущность этого способа заключается в устройстве под фундаментом жестких корневидных свай, передающих большую часть нагрузки на более плотные слои грунта. Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, позволяющих пробуривать скважины через расположенные выше стены и фундаменты.

В скважины устанавливают арматурные каркасы и через инъекционные трубы нагнетают цементно-песчаный раствор или мелкозернистый бетон. Отличительной особенностью данного типа свай является их малый диаметр (127…190 мм) и относительно большое по сравнению к диаметру заглубление (более 100). Наибольшее распространение буроинъекционные сваи получили при усилении оснований и фундаментов реконструируемых и реставрируемых зданий. Сваи имеют значительную прочность на растяжение, поэтому их иногда используют в качестве анкеров в конструкциях, подверженных воздействию горизонтальных сил. Некоторые схемы усилений буроинъекционными сваями приведены на рис. 21.

Рис. 21 Варианты усиления фундаментов буроинъекционными сваями:

1 – стена здания; 2 – подводимый потолок; 3 – буроинъекционные сваи; 4 – существующие сваи; 5 – распределительные плиты

Усиление фундаментов способом «стена в грунте» . Способ применяют при усилении фундаментов, расположенных вблизи фундаментов других зданий, на стесненной площадке, в сложных грунтовых условиях и т.п. Конструктивные решения усиления (глубокими стенами или прямоугольными столбами) зависят от причин усиления грунтовых условий, величины и характера нагрузок на фундамент, а также ряда других факторов. Например, при устройстве глубоких выемок или подвалов вблизи существующего фундамента, усиление производится глубокими стенами, возводимыми между выемкой и фундаментом (рис. 22, а). При этом повышение устойчивости стены достигается устройством анкерных креплений. Увеличение несущей способности столбчатых фундаментов может обеспечиваться возведением вокруг них глубоких стен или столбов прямоугольного сечения с двух- или четырехсторонним расположением (рис. 22 б, в), а иногда в виде замкнутого короба (рис. 22, г). Стены и столбы объединяются с фундаментом железобетонной обоймой. При необходимости одновременного увеличения устойчивости основания и усиления фундамента устраивают параллельные глубокие стены, объединенные стенами-перемычками меньшей глубины (рис. 22, д). За счет заключения в жесткую обойму при таком решении значительно повышается устойчивость основания и одновременно усиливается фундамент.

Рис. 22 Схемы усиления фундаментов способом «стена в грунте»:

1 – фундамент; 2 – стена в грунте или прямоугольный столб; 3 – выемка; 4 – анкер; 5 – стена в виде короба; 6 – глубокие ленты или стены; 7 – стены-перемычки

Иногда усиление фундаментов производят комбинированными способами, одновременно устраивая «стены в грунте» и сваи, а также применяя различные способы закрепления грунтов и оснований.

Усиление фундаментов опускными колодцами позволяет повысить несущую способность за счет заключения грунта основания в жесткую обойму. Колодец (круглый или прямоугольный в плане) опускают по мере выемки грунта по наружному периметру его стен. При этом основание фундамента сохраняется ненарушенным и заключается в обойму (рис. 23). Размеры колодца в плане и его глубина определяются расчетом, при этом грунт внутри колодца рассматривается как тело в жесткой обойме.

Рис. 23 Усиление фундамента опускным колодцем:

а – установка опускного колодца перед погружением; б – погружение колодца на проектную глубину; 1 – фундамент; 2 – колодец; 3 – котлован; 4 – обжимаемое основание

При усилении ростверков в случае большой степени их износа устраивают железобетонные обоймы. Возможная схема обоймы дана на рис. 24, а. Арматура обоймы должна быть замкнутой по периметру ростверка.

По возможности ее следует делать предварительно напряженной. В случае оплывающих грунтов и наличия большого количества воды усиление производят с применением способа «стена в грунте» (рис. 24, б). Иногда под ростверк подводят дополнительные железобетонные ленты, усиливая тем самым ростверк и верхние участки свай (рис. 24, в).

Рис. 24 Усиление ростверков свайных фундаментов:

1 – сваи; 2 – ростверк; 3 – железобетонная обойма; 4 – зацементированный щебень; 5– замкнутое ограждение «стена в грунте»; 6 – железобетонная лента

Усиление свайных фундаментов в случае их недостаточной несущей способности можно выполнять задавливание дополнительных свай или наращивание существующих свай дополнительными секциями . Чаще всего устраивают дополнительные выносные сваи. Пример последнего дан на рис. 25.

Рис. 25 Вариант усиления свайных фундаментов выносными сваями:

1, 2 – сваи и ростверк фундамента; 3 – отверстие для пропуска горизонтальной балки; 4 – поперечная балка; 5 – продольная балка; 6 – новый ростверк; 7 – дополнительная выносная свая