Способ усиления фундаментов мелкого заложения — патент 2182947

Появление трещин по стенам и фундаменту при эксплуатации здания — веский повод для беспокойства владельцу, принятию решения по укреплению фундамента на начальных этапах проблемы. Одним из современных и действенных способов укрепить основание дома — усиление фундамента инъектированием специальных материалов в поры бетона, грунта.

Подготовительные мероприятия — диагностика

Выбор метода усиления фундамента зависит от причины, которая привела к появлению трещин. Потому первым делом необходимо провести диагностику. Для этого выполняем два мероприятия:

  • устанавливаем маячки на трещины на стенах;
  • обследуем фундамент в местах разрушения.

Мероприятия не очень сложные, но из них можно почерпнуть довольно много информации, которая поможет в выборе способа действий.

Подготовительные мероприятия — диагностика

Устанавливаем маячки

Нам необходимо узнать следующие вещи:

  • продолжается ли процесс разрушения или он уже остановился,
  • если продолжается, то, в каком направлении происходит усадка, и с какой скоростью;
  • что стало причиной появления трещин.

Для этого на трещины вверху и внизу ближе к краям ставят маркеры — это небольшие латки из гипса, смеси цемента и гипса, штукатурки и т.п. Главное условие при выборе состава — хрупкость материала, чтобы в случае подвижек он лопнул.

Первым делом устанавливают на трещинах маячки

Делают маяки поперек трещины. Глубина и ширина латки — 3-5 см, длина 10-12 см. Сначала зачищают место, где устанавливать будут маркеры (для лучшего сцепления), потом шпателем наносят готовый раствор. После на лицевой поверхности оставляют длинную узкую горизонтальную черту: вдавливают примерно на  3-4 мм ребром линейку или мастерок. Маячок готов. Их нужно делать не меньше двух штук на каждой трещине.

Подготовительные мероприятия — диагностика

Потом состояние маркеров периодически проверяют. В промышленных условиях ведут журнал. Для частника тоже не помешает делать записи — потом можно будет определиться, что вызвало активизацию или наоборот, остановило расширение трещины.

Если на протяжении нескольких недель никаких изменений с маячками не произошло, значит усадка здания завершена. В принципе, можно просто заделать трещины и больше ничего не предпринимать: неправильно выбранный способ может усугубить ситуацию, а не улучшить.

Методы усиления фундаментов разнообразны, но сложны в исполнении

Если трещины продолжили расширяться, необходимо определиться какая из частей здания «садиться». Именно с этой стороны и необходимо проводить работы.

Это вся информация, которую может дать эта мера. Теперь будем определять, что привело к разрушениям.

Роем шурфы

Подготовительные мероприятия — диагностика

Если на дне шурфа есть вода, необходимо провести работы по водоотведению — создать дренажную систему

В тех местах, где идет процесс расширения трещин, отрываем фундамент, но только на глубину его залегания, не ниже. Причем длина шурфа должна быть небольшой, а ширина — так чтобы в нем можно было орудовать лопатой. При необходимости его затем можно расширить.

Так как ремонтные и восстановительные работы — рискованное занятие, не лишними будут меры предосторожности — установите подпорки, которые будут поддерживать сены в месте раскопок. Действуйте аккуратно.

Увеличение опорной площади

Данный способ основывается на принципе увеличения плотности взаимной нагрузки фундамент-грунт. Часто проблемы с разрушением конструкции возникают именно в силу отсутствия надежной поддержки со стороны. Задача заключается в искусственном наращивании ширины фундамента по направлению к грунту. Для этого формируется новая опалубка, которая временно разожмет пространство между бетоном и прилегающей землей. Эту задачу выполнят строительные домкраты. В процессе удержания необходимо выполнить усиление фундамента здания с помощью бетонных отливов. Причем для большей надежности их следует вводить с дополнительной фиксацией металлическими стержнями, отходящими от ниши фундамента. Для армирующих прутьев предварительно сверлятся отверстия с последующим укреплением цементом или другими связующими высокопрочными смесями. На заключительном этапе после застывания отливов домкраты убираются, а пространство заполняется плотным грунтом.

Увеличение опорной площади

Выбираем метод восстановления фундамента

Выбор метода восстановления несущей способности основания определяется по результатам повторных геологических и гидрогеологических исследованиях грунтов, определению прочностных характеристик бетона на момент возникновения проблемы.

Читайте также:  Зачем на дымоход устанавливают искрогаситель

Лучший вариант — обратиться к организации, специализирующейся на подобных исследованиях, выполняющих проекты по восстановлению фундаментов, укреплению грунтов. Своими руками такую сложную проблему решить невозможно. Специалисты определят степень разрушения, предложат конкретные методы восстановления несущей способности фундамента.

Иногда вопрос ремонта решается быстро, без особых затрат старыми способами восстановления фундамента:

Выбираем метод восстановления фундамента
  • укрепление тела фундамента устройством обойм;
  • увеличение площади подошвы;
  • устройство свай усиления;
  • увеличение глубины заложения с устройством дополнительного фундамента или монолитной плиты.

В современном представлении усиление основания под здание представляется как:

  1. Усиление самого тела конструкции.
  2. Укрепление грунтов основания с целью увеличения несущей способности с изменением физических свойств.

Армирование

Обустраивая откосы, придавая берегу реки или водоёма нужные свойства и очертания, существенном изменении всех видов ландшафта, применяется армирование грунта при помощи полимерных конструкций. Он одинаково хорошо подходит для выравниваемых до идеального состояния горизонталных объектов (автодороги, тротуары), но не менее хорош и для создания наклонных поверхностей. Арматура из пластика — малозаменимое средство: она позволяет создать практически любой ландшафт, на первый взгляд невероятный в имеющихся условиях, а также даёт возможность обустроить посевной участок для любой “окультуренной” садово-огородной растительности с применением чернозёма, поставляемого отдельно.

Общие принципы

Основные методы усиления принято разделять на два направления.

Общие принципы
  1. Создание различных конструкций, направленных на разгрузку или замену конструкций под нагрузкой: то есть происходит возведение в непосредственной близости нового объекта, который принимает на себя какую-то часть или даже всю нагрузку, которая до этого ложилась на сооружение, требующее усиления. Существенный недостаток описываемой методики – необходимость внесения ощутимых и заметных изменений в интерьер помещений, а также и уменьшение полезной используемой площади.
  2. Усиление уже существующих сооружений с тем, чтобы повысить их собственную несущую способность. Подобный подход может затрагивать расчетную схему и напряженное состояние, но может и не затронуть. Важная задача при применении подобной методики – это наиболее оперативное вмешательство и максимально раннее начало работ по упрочнению конструкций. Для достижения поставленных целей чего может быть применена предварительная разгрузка несущей конструкции с последующим ее усилением. Изменение расчетной схемы может быть произведено разными способами, в том числе и изменением или переносом точек воздействия нагрузки для ее более грамотного и равномерного распределения, со снижением нагрузки в конкретных местах. Один из методом усиления существующих конструкций — использование композитов. Подобную технологию применяет компания ООО «УралСтройЭкспертиза».
Читайте также:  Дровяные печи для бани — примеры возведения+инструкции

Материалы для изменения свойств

Для стабилизации сегодня применяются различные материалы, выбор которых осуществляется на основании оценки состояния грунта. Технология может предполагать использование следующих составляющих:

  • песка;
  • щебеня;
  • гравия;
  • глины.

Уменьшение липкости глинистого вида грунта часто достигается известкованием. Метод используется при подготовке дорожных покрытий, так как позволяет повысить их устойчивость к размоканию. Изменение свойств грунта может достигаться применением органических компонентов, обладающих вяжущими свойствами. Для этих целей часто используется смола, битум и специальные эмульсии. Недостатком такого способа считается высокая стоимость материалов и их негативное влияние на окружающую среду, поэтому его применяют сегодня достаточно редко.

Как рассчитать усиление основания

Сначала стоит определиться, по какой причине произошла деформация основания. Причин существует множество, но их все нужно учитывать. Соответственно, сначала делается сбор нагрузок, которые передаются от наземной до подземной части конструкции. Конечно, хорошо бы было иметь на руках строительные чертежи фундамента, но для старых зданий найти такую документацию практически нереально.

Сбор нагрузок делается с помощью обмеров самого основания, потом проводится расчет допустимых нагрузок со стороны конструкции самого здания.

Если нужно укреплять фундаменты старых зданий, тогда геодезические изыскания прошлых лет во внимание не принимаются через истечение срока давности.

Но лабораторные исследования состояния фундамента могут дать более полную информацию, ведь тогда проводится не только структурный, но и молекулярный анализ состава фундамента. Но, снова-таки, провести такие анализы своими руками практически не возможно.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:

  • Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
  • Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
  • Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.
Как усилить
  • Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
  • Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
  • Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
  • Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Торкретирование

Усиление фундамента таким методом проводится посредством нанесения на его поверхность специальной бетонной смеси под действием высокого давления. Эффект достигается за счет заполнения бетонной смесью трещин и пустот, образовавшихся на фундаментной поверхности. Обычно в такой смеси присутствуют добавки, повышающие водонепроницаемость и морозоустойчивость материала.

Такое укрепление фундамента применяется в том случае, когда разрушение представлено исключительно трещинами и воронками на поверхности основания. Однако если произошла неравномерная просадка фундамента, то данный способ усиления не подойдет.

Виды торкретирования

По технологии нанесения различают «мокрое» и «сухое» торкретирование.

При «сухом» способе цементно-песчаная смесь с присадками под давлением распыляется со шланга на поверхность. Особенность этого метода в том, что вода поступает к смеси в самый последний момент. В результате получается раствор с оптимальной густотой, обладающий хорошей адгезией.

Читайте также:  Дымоход для дровяной печи: правила при обустройстве

Плюсы:

  • Установку для напыления легко использовать и прочищать после выполнения работы.
  • Возможно наносить слой толщиной до 6см.
  • Материал обладает прекрасной адгезией.
  • Не нужно предварительно грунтовать поверхность.
  • Смесь может подаваться на разное расстояние.
  • Объем отходов после поведения процедуры минимален.

Минусы:

Торкретирование
  • Приготовление смеси требует соблюдения точнейших пропорций.
  • Чтобы работать с распылительной установкой, требуется специальный навык.
  • Такие работы по усилению фундамента считаются достаточно «грязными».

«Мокрый» метод предполагает усиление фундамента частного дома посредством нанесения готового раствора из бетононасоса.

Плюсы:

  • Смесь однородная, поэтому работать с ней достаточно просто.
  • Нет такого количества пыли, как в случае с «сухим» методом.
  • Не требуется дополнительная финишная обработка.
  • Если после завершения работ у вас еще остался раствор, его можно использовать в других целях.

Минусы:

  • Толщина слоя небольшая – до 3см.
  • Значительная продолжительность работ.
  • Прочищать установку после «мокрого» напыления гораздо сложнее, чем после сухого.

Как укрепить фундамент методикой торкретирования?

Усиление фундаментов зданий этим методом выполняется по следующему алгоритму:

  1. Перед тем, как укрепить фундамент дома, нужно подготовить поверхность. Вначале основание освобождается от грунта. Вокруг здания роется траншея «во весь рост» фундамента, ширина которой для удобства составляет не менее 80см.
  2. Бетонная поверхность фундамента тщательно зачищается, промывается и продувается.
  3. Далее проводится монтаж арматуры. Для работы берут прутья с диаметром не меньше 7мм. Края решеток соединяют методом вязки или сваркой.
  4. Затем готовится раствор. Стандартные пропорции цемента и песка составляют 1:3 (атмосферный способ распыления) либо 1:4 (механическая обработка). Допустимо добавление специальных присадок. Раствор нужно использовать в течение 3часов.
  5. Усиление фундаментов данным методом производится поэтапно. Сначала наносится один слой толщиной не более 7см. В случае применения специальных присадок следующий слой можно наносить спустя полчаса. Если же используется раствор без добавок, то придется подождать пару часов.
  6. Раствор наносится начиная снизу круговыми движениями в горизонтальном направлении. Сопло установки держат на расстоянии приблизительно 1м от поверхности под прямым углом.
  7. После того, как процесс покрытия завершен, стену нужно ежедневно увлажнять на протяжении недели. Это способствует укреплению нанесенного слоя.

Укрепление фундамента буронабивными сваями

Существует также и другой метод, который использует несущую способность арматурного каркаса и бетонного раствора. Но в нем не применяют опрессовку, а бетон подается обычными методами. Это усиление фундамента буронабивными сваями – один их методов, которые приносят позитивные результаты на проблемных объектах. Работа проводится схожими методами, как и для буроинъекционных свай. Усиление проводят таким образом:

  1. В местах, выбранных для монтажа свай высверливают скважины на глубину, необходимую для передачи нагрузки плотным слоям грунта. Почва в этих местах снимается, а существующий фундамент оголяется. Для устройства отверстий применяют шнековые буры.
  2. В скважину погружается опалубка. Для этого применяется обсадная труба из металла нужного диаметра.
  3. В обсадную трубу помещается арматурный каркас из стальных стержней, связанных в одну конструкцию. Он необходим для увеличения несущей способности сваи.
  4. Каркас необходимо связать с существующим фундаментом. Для этого применяют стальные балки, выпуски арматуры и другие способы.
  5. Скважина и соединение каркаса с фундаментом заполняется бетоном.

После застывания раствора траншея засыпается, а сваи и старый фундамент работают как единая конструкция.