Усиление ленточных монолитных фундаментов. Способы усиления ленточных фундаментов

Усиление ленточных монолитных фундаментов. 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.

Усиление свайных фундаментов. Усиление фундамента свайного типа

Сразу стоит сказать, что усиление фундамента свайного типа можно разделить на несколько разновидностей, в зависимости от того, какие элементы конструкции нуждаются в укреплении. Можно усилять весь фундамент, ростверк, непосредственно сваи либо же грунты вокруг них. В свою очередь, каждая из операций проводится по своей технологии – более того, здесь тоже существует множество вариантов.

Способы усиления свай

1. Самый доступный метод – усиление свай железобетонной обоймой. Это конструкция, которую обжимают вокруг тела свайного столба. Толщина стенки монолитной конструкции при этом должна составлять не менее 100 миллиметров, а длина – совпадать с видимой длиной и быть, как минимум на 1 метр заглублена в грунт. Способ надежный, но довольно трудоёмкий, поэтому его применяют лишь в том случае, когда следует укрепить свайные столбы высотой не более 5 метров.
   Технология заключается в следующем. Свайная опора откапывается на глубину заложения, очищается и проверяется на предмет наличия трещин. Затем в свае высверливаются шурфы, где впоследствии монтируют арматурные стержни. После этого к стержням с помощью сварки присоединяют стальной или арматурный каркас, обшивают его листами стали – в результате получается опалубка, которая и заполняется бетонной смесью. Свая вновь засыпается лишь тогда, когда бетон полностью затвердеет.
2. Еще один способ – нагнетание бетона (а точнее, песочно-цементного раствора с пластификаторами) в скважины, которые бурятся вокруг свайного столба. Диаметр скважин – не более 80 мм. Усовершенствованный метод усиления фундамента таким способом подразумевает подачу бетона при повышенном давлении – это расширяет стенки скважин, уплотняет их и приводит к дополнительному усилению свайных столбов.
3. Вплотную к стволу сваи погружается свая, буронабивная или забивная. Способ трудоемок, но относится к наиболее надежным. Используется, если реконструкция подразумевает значительное увеличение несущей способности фундамента: например, если достраиваются этажи. В результате дополнительные свайные элементы берут нагрузку на себя и позволяют оптимально распределить общий вес элементов здания.

Способы усиления ростверка

Ростверк необходимо усиливать в тех случаях, если наружный слой подвергается коррозии и разрушению. Для этого поверхность очищают и затем послойно наносят туда цементный раствор под давлением. Затем в ростверке высверливаются шурфы для монтажа арматуры, куда потом также подаётся бетон. При серьёзном разрушении ростверка сверлят продольные шпуры (по всей повреждённой площади), куда и нагнетают раствор, а при необходимости – дополнительно укрепляют железобетонной обоймой.

Усиление фундамента в целом

Применяется при особенно сильном разрушении фундамента или же при реконструкции, которая подразумевает значительное увеличение нагрузки. Обычно подразумевает закрепление грунтов вокруг свай и под основанием свайного столба.

Грунт закрепляют, используя следующие технологии: смолизация,, силикатизация, обжиг. Технология выбирается в зависимости от типа грунта. Впрочем, все перечисленные способы довольно похожи: заключается в нагнетании определённой субстанции в землю. При смолизации в качестве раствора используется карбамидная смола, при силикатизации – силикат натрия. Отвердевая и вступая в реакцию с соединениями, раствор образует с грунтом монолитную породу, гораздо более прочную, чем грунт сам по себе.

Растворы нагнетают с помощью узких металлических труб-инъекторов, которые забивают на несколько метров в почву (оптимальная глубина – 6-8 м).

Обжиг грунта позволяет укрепить почву на еще большую глубину – до 15 метров. Для этого вокруг фундамента бурят скважины, в которые нагнетается, а потом под высоким давлением сжигается топливная смесь. В результате образуются раскалённые газы, которые проникают в грунт и образуют пласты затвердевшей породы.

Возможно и усиление свайного фундамента без укрепления грунтов. Чаще всего для этого применяются системы из дополнительных свай и балок, а также набивные сваи с металлической обоймой.

Наша компания проводит усиление фундаментов, при необходимости используя все перечисленные технологии. Оптимальный способ укрепления, подходящий для конкретного заказчика, определяется после изучения ситуации, получения информации о габаритах здания, степени сохранности фундамента, составе почвы.

Расчет усиления фундамента

В работе необходимо выполнить усиление простенка первого этажа наружной стены и фундамента в случае не обеспечения их несущей способности, а также усиление стены здания в местах установки домкратов или катков при его подъеме или перемещении.

Толщина стенки фундамента обычно назначается не из условия прочности, а конструктивно, по условию обеспечения устойчивого опирания стены здания на фундамент, поэтому, как правило, она имеет значительный запас несущей способности.

Ширина подошвы фундамента принимается с незначительным запасом, поэтому при надстройке здания или увеличении полезных нагрузок, даже при некотором увеличении допустимого давления на грунт (после длительной эксплуатации здания) фактической ее величины может оказаться недостаточно.

Чтобы избежать существенных и особенно неравномерных осадок в таком случае необходимо усилить основание (грунт под подошвой фундамента) либо увеличить площадь фундамента (при ленточном фундаменте - его ширину).

где N _фн - нормативное погонное усилие на подошву фундамента, кН/м, после реконструкции здания;

_{1 -}напряжение под подошвой фундамента, кН/см², до реконструкции здания;

c ₁ - шаг банкетов, см.

Пакет стальных балок банкетов можно назначить конструктивно из двух двутавров (или швеллеров) от номера 14 до номера 22.

Для обеспечения принятой в расчете схемы, парные банкеты выполняются в следующей последовательности (рис. 4):

отрываются приямки с обеих сторон фундамента;

свободно от фундамента бетонируются плиты 1 банкет (подушки) толщиной не менее 20 см;

над плитами в стенке фундамента пробивается отверстие, в которое устанавливается стальной пакет балок 2 и подклинивается снизу (в отверстии) клиньями 3;

расклиниваются пакет стальных балок и плиты банкетов съемными домкратами 4 до напряжения под плитами, равного _ф (или R _гр );

расклиниваются плиты и пакет стальных балок клиньями-распорками 5 и убираются домкраты;

обетониваются остальные части банкетов (вместе с пакетом балок и клиньями-распорками);

затрамбовывается приямок грунтом.

Усиление фундаментов эксплуатируемых зданий. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Укрепление оснований зданий и сооружений делается в следующих случаях:

• – при ослаблении основания в процессе эксплуатации здания (сооружения), в результате чего появляются недопустимые осадки или прогибы в элементах здания;
• – при реконструкции здания (сооружения) с существенным увеличением массы здания или полезных нагрузок на здание;
• – при разработке котлованов или траншей в непосредственной близости от существующего здания (сооружения);
• – при возведении рядом с существующим зданием нового здания, создающего дополнительную нагрузку на основание существующего.

Фундаменты укрепляют (усиливают) в таких случаях:

• – при снижении прочности материала фундамента за время эксплуатации здания (сооружения);
• – при реконструкции здания с существенным увеличением массы здания или при замене старого технологического оборудования новым, создающим увеличение нагрузок на здание;
• – при появлении трещин в здании (сооружении) в результате неравномерных деформаций основания;
• – при выравнивании сооружений в связи с их креном.

Могут быть и другие причины, обусловливающие необходимость укрепления (усиления) фундаментов (строительство метро, подземные работы) .

В большинстве случаев о необходимости укрепления оснований или фундаментов свидетельствуют внешние повреждения здания или сооружения, определяемые визуально. Трещины на стенах, окнах, перекосы и заклинивания дверей и окон в зданиях являются характерными признаками, свидетельствующими о том, что здание испытывает деформации и что надо установить систематические наблюдения за зданием. У промышленных зданий бывают и другие признаки, свидетельствующие о недопустимых деформациях. Вследствие каркасной конструкции и больших пролетов между колоннами такие здания бывают иногда менее чувствительны к неравномерным деформациям, чем высокоточное оборудование, находящееся в зданиях (например, ускорители, прокатные станы, мостовые краны, прецизионные приборы). У некоторых зданий складского типа случаются аварии из-за потери основанием устойчивости ввиду больших горизонтальных нагрузок, возникающих от односторонней пригрузки основания (например, склады руды, стройматериалов и т.п.). У высотных сооружений типа башен и труб характерным видом деформаций является крен. Нередко крены наблюдаются у таких распространенных сооружений, как силосные башни, колокольни, минареты .