Содержание

Усиление фундаментов сваями

Усиление фундаментов сваями

При степени износа фундаментов,превышающих 50 %, и увеличении нагрузок за счет надстройки этажей усиление фундаментов целесообразно производить методом устройства буронабивных и корневидных свай. Этот весьма прогрессивный метод позволяет провести повышение несущей способности фундаментов с минимальными трудозатратами и предельным сокращением объемов земляных работ.

Ненарушенные структуры грунта позволяют максимально использовать их физико-механические характеристики. В зависимости от характера залегающих под подошвой фундамента грунтов сваи могут работать как сваи-стойки при опирании устья скважины на плотные грунты и сваи висячие, когда основная нагрузка воспринимается силами трения поверхности свай о грунт.

Бурение скважин производится бурильными станками колонкового типа, что позволяет выбуривать отверстия в усиливаемых фундаментах под различным углом наклона. Куст наклонных забетонированных скважин носит название корневидных свай (рис. 6.16,а).

Рис. 6.16. Схема усиления фундаментов
а -корневидными сваями: 1 — усиляемый фундамент; 2 — стена; 3 -корневидные сваи; 4 -плотные грунты; б -технологическая последовательность выполнения работ: I — бурение скважин; II — армирование; III — бетонирование скважины с извлечением обсадной трубы; IV— готовая свая; 1 — рабочий орган буровой машины; 2— обсадная труба; 3 — арматурный каркас; 4 -бетонная смесь

При использовании бурового оборудования в слабых и неустойчивых грунтах, а также при значительной глубине заложения свай используются обсадные трубы, предохраняющие стенки скважин от обрушения, а также бурение под слоем бентонитового раствора.

Технологический процесс устройства буронабивных свай приведен на рис. 6.16,б. Он включает четыре этапа: бурение скважин с установкой обсадных труб на заданную глубину и под требуемым наклоном; армирование скважин каркасом (как правило, цилиндрической формы); подачу, укладку и уплотнение бетона при одновременном извлечении по мере бетонирования обсадных труб; обустройство оголовка монолитной сваи.

Наибольшее распространение получила технология усиления фундаментов зданий буроинъекционными сваями. Они представляют собой разновидность буронабивных свай, имеют малый диаметр (50-250мм) и большую длину (до 40 м).

При устройстве таких свай пластичную мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением 0,2-0,3 МПа в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью ее устье тампонируют и опрессовывают, создавая избыточное давление растворонасосом или сжатым воздухом.

При усилении фундаментов жилых зданий буроинъекционными сваями их длина существенно сокращается, а технология разделена на несколько стадий (рис. 6.17).

Рис. 6.17. Технологическая схема усиления фундаментов буроинъекционными сваями
I — бурение скважины в теле фундамента; II— нагнетание тампонажного раствора; III -повторное бурение; IV -установка армокаркасов и нагнетание цементно-песчаной смеси; 1 -фундамент; 2 — буровой станок; 3 — бур; 4 -инъекция тампонажного раствора; 5 -зона укрепления фундамента; 6 — инъектор; 7 — армокаркас; 8 -установка для инъецирования;9 – ростверк сваи

На первой стадии осуществляется выбуривание наклонной скважины в теле фундамента на глубину, не превышающую заглубление 0,5 м. Затем осуществляется цементация фундамента под давлением0,1-0,2 МПа с целью повышения его монолитности и ликвидации расслоения в швах.После набора прочности 0,2-0,3 МПа производится повторное выбуривание данной скважины, но на глубину, превышающую заложение фундамента. Затем погружается арматурный каркас и производится нагнетание цементно-песчаного раствора или мелкозернистой бетонной смеси с дальнейшей опрессовкой.

В результате многостадийной технологии обеспечивается повышение физико-механических характеристик кладки фундамента, а за счет создания свай достигается значительный прирост несущей способности фундамента в целом.

Для производства работ используются мобильные бурильные станки колонкового бурения с перфораторами.

Скважины выбуривают станками вращательного бурения СБА-500, которые производят бурение скважин через фундаменты, полы и другие конструктивные элементы под любым углом наклона.Малые габариты станка, отсутствие вибрации и ударов позволяют успешно использовать его в стесненных условиях реконструируемых зданий.

Технологический цикл устройства буроинъекционных свай включает: подготовку площадки; разметку мест бурения;устройство скважин первой стадии; тампонирование тела фундамента. После технологического перерыва в 2-3 дня, связанного с набором прочности тампонажного раствора, производят вторичное бурение на проектную глубину,превышающую глубину заложения фундаментов. Затем производят армирование и нагнетание бетонной смеси с последующей опрессовкой. При наличии слабых грунтов и большой глубине скважин используют обсадные трубы.

Малые габариты бурильной установки позволяют выполнять работы как с фасадной стороны здания, так и из подвальных помещений. Это обстоятельство существенно снижает материалоемкость и трудоемкость работ. Использование коронок с алмазным покрытием позволяет существенно ускорить цикл бурения.

Качество производства работ контролируется пооперационно: контроль ведется при разметке мест бурения,установлении угла наклона, глубины бурения. При тампонировании скважин проверяются качество тампонажного раствора, рабочее давление, расход материала.Дальнейшее бурение скважин требует оценки характера и глубины залегающих грунтов, что определяется по выбранным кернам. Устойчивость скважин обеспечивается установкой обсадных труб или бурением под слоем глинистого раствора при наличии грунтовых вод.

Особое место в пооперационном контроле отводится качеству бетонной смеси, ее технологическим и физико-механическим свойствам, характеру армирования и точности установки армокаркасов в проектное положение, соблюдению тепловлажностного режима твердения бетона. Все контролируемые параметры отражаются в материалах технологических карт и проекте производства работ.

Для уточнения несущей способности свай осуществляют контрольное бурение с заданными параметрами.Результаты испытания контрольных свай позволяют внести коррективы в конструктивное решение по усилению фундаментов.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями наиболее эффективно в условиях слабых грунтов. Принимая модель в виде тонких и относительно длинных изгибаемых строений, находящихся в упругом полупространстве, их устойчивость для линейно деформируемой среды оценивается под действием нагрузок. Длинная и гибкая свая-стойка может деформироваться вследствие выпучивания. Под действием силы потеря устойчивости достигается при изгибе по нескольким полуволнам. Для определения критической силы К. Терцаги предложил зависимость следующего вида: где т — число полуволн синусоиды, по которой свая изгибается в грунте; r — радиус сечения сваи; EJ — изгибная жесткость сваи.

Число полуволн определяется из уравнения где l— длина сваи; K— горизонтальный коэффициент постели.

Изгибающий момент в центрально нагруженной свае может быть оценен зависимостью Мизг = P a / ( 1- Р/Ркр) ,здесь Р -нагрузка на сваю; Ркр— критическая сила, вызывающая потерю устойчивости сваи; a— коэффициент кривизны, определяемый как отношение прогиба и длины сваи.

В практике усиления фундаментов,как правило, используются ложные сваи, которые рассчитываются по деформированной схеме. С учетом граничных условий по заделке оголовка сваи и на нижнем конце, опирающемся в плотные слои грунтов, А.Г. Шашкиным разработаны расчетные модели, которые приближаются к реальным условиям работы. Установлено,что потеря устойчивости свай невозможна, поскольку необходимая для этого критическая сила в 10 раз превышает несущую способность свай по грунту.Максимальные изгибающие моменты возникают в месте заделки головы сваи в теле фундамента,что требует при производстве работ дополнительного инъецирования этой зоны.

На рис. 6.18 приведены расчетные и экспериментальные данные по осадке наклонных свай, которые свидетельствуют о достаточно высокой степени адекватности результатов.

Рис. 6. 18
а
— графики осадки наклонных свай по экспериментальным (1) и расчетным данным (2); б — схемы деформирования свай при критической нагрузке Р

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что использование буроинъекционных свай является одной из эффективных технологий усиления фундаментов жилых и исторически значимых зданий. Они применяются для восстановления бутовых и кирпичных фундаментов старой постройки с основанием на деревянных лежнях и сваях, которые при длительной эксплуатации утратили несущую способность.

Усиление основания и фундаментов буроинъекционными сваями костела Св. Екатерины в С.-Петербурге потребовало более 1200 свай в веерном расположении и опиранием на относительно прочную толщу песчаных грунтов. Дополнительная опрессовка свай позволила увеличить их диаметр на 10-15 %, уплотнить прилегающие слои грунта, тем самым повысить несущую способность.

Подобной технологией осуществляется усиление фундаментов жилых зданий ранней постройки в условиях слабых водонасыщенных грунтов с потерей несущей способности деревянных свай и лежней (рис. 6.19).

Рис. 6.19. Усиление фундаментов жилого здания буроинъекционными сваями
1 — фундаменты; 2 — лежни из дубовых бревен; 3 -деревянные сваи; 4 -буроинъекционные сваи; 5 -зона плотных грунтов

Устройство буроинъекционных свай осуществляется как с внешней стороны здания, так и с уровня первого этажа. При этом глубина свай принимается из условия их опирания в плотные слои грунта.

Буроинъекционные сваи выполняют армированными из отдельных стержней диаметром до 25 мм класса А400 при их сечении от 93 до 135 мм и арматурными каркасами с рабочей арматурой из 4стержней диаметром 16-18 мм из стали класса А400. При сечении свай 150- 200 мм используются мелкозернистые высокоподвижные бетонные смеси класса бетона не ниже В15.

93.79.221.197 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Усиление свайного фундамента

На данной странице представлена информация по усилению свайных фундаментов. Вы узнаете, какие способы усиления существуют, и по какой технологии выполняется их реализация. Будет детально рассмотрена методика усиления самих свайных опор и обвязывающего их железобетонного ростверка.

В некоторых случаях возникает потребность ремонта и усиления свайного фундамента

Наша компания проводит такие работы, если речь идет об усилении свай и свайного фундамента путем проведения свайных работ. О том, как производятся такие работы – немного ниже.

Прежде всего, необходимо уточнить, какие из элементов свайного фундамента необходимо усилить:

  • сами сваи
  • ростверк
  • весь фундамент
  • или грунт вокруг сваи

Методы усиления свайного фундамента

Существуют следующие способы усиления свай:

  • Наиболее доступно усиление свайных стволов, если здание имеет высокий ростверк. Сваи с трещинами и даже при их частичном разрушении усиливаются с применением железобетонных обойм, с толщиной стенок е менее 100мм. Такие обоймы устанавливаются по всей видимой длине сваи, плюс осуществляется их заглубление не менее чем на метр, в грунт.
Читать еще:  Фундамент на болотистой местности

Железобетонная обойма представляет собой монолитную, замкнутую по периметру свайного столба конструкцию, за счет обжатия которой тела сваи достигается предотвращение распространения по ней трещин и уже существующих деформаций. Также обойма дополнительно увеличивает площадь свайной опоры, что приводит к росту ее грузонесущей способности.

Технология усиления свай железобетонными обоймами следующая:

  • Производится откопка свайной опоры на глубину ее заложения (ввиду трудоемкости разработки грунта на большую глубину, данный метод практикуется лишь для усиления свай длиной до 5 метров);
  • Оголенная свая очищается от налипшего грунта и проверяется на предмет механических повреждений;
  • В шахматном порядке по телу сваи просверливаются шурфы — отверстия, выполняющие функцию посадочных гнезд под монтаж арматуры;
  • В шурфах размещаются арматурные стержни, длина которых подбирается исходя из требуемой толщины обоймы;
  • К стержням приваривается каркас из стальной сетки либо арматуры меньшего диаметра, каркас по всей высоте сваи обшивается листовым металлом;
  • Полученная опалубка заполняется бетонной смесью.

Усиленная свая засыпается почвой после полного отвердевания бетона обоймы.

  • Другой способ – по периметру сваи бурятся скважины от 50 до 80 мм., не менее чем по одной скважине возле каждой грани сваи. В дальнейшем в скважины нагнетают цементный раствор. Таким образом, вокруг сваи получается «рубашка», препятствующая дальнейшему разрушению сваи.

В зависимости от способа реализации технологии, монтаж буроинъекционных свай может вестись стандартным методом либо при увеличенном давлении (струйный метод).

При стандартном методе подача бетона осуществляется при давлении 15-20 мПа, при укреплении по струйной технологии — при давлении 350-450 мПа. В последнем случае поток нагнетаемого бетона расширяет стенки пробуренного шурфа, вытесняя почву, что приводит к ее уплотнению и, как следствию, дополнительному увеличению грузонесущей способности сваи.

  • Еще один способ – усиление свай с помощью погружения забивной или устройства буронабивной сваи вплотную к свайному стволу

Данный метод усиления свайных фундаментов практикуется в случаях, когда возникает необходимость в увеличении грузонесущей способности основания (как правило, при надстройке дополнительных этажей). Технология не предусматривает устранения дефектов в уже существующих сваях — дополнительные опоры лишь равномерно распределяют нагрузку от массы здания, принимая ее часть на себя.

При усилении дополнительными опорами фундаментов на винтовых сваях, ростверк и само здание поднимается над свайным полем посредством гидравлических домкратов и опоры устанавливаются по контуру стен. При работе с железобетонными сваями и тяжелыми кирпичными зданиями, новые сваи монтируются на расстоянии 1.5-2 метра от стен дома и соединяются со старым свайным полем с помощью выносных блок

Смотреть так же:

Усиление ростверка

Ростверк усиливают следующим образом:

  • Коррозия наружного слоя исправляется способом торкретирования – послойного нанесения цементного раствора под давлением после предварительной очистки поверхности и крепления арматурной сетки с ячейкой 5-10 см. и диаметром проволоки около5 мм.

Очистка поверхности ростверка выполняется вручную, посредством стальных щеток, либо с помощью обдува поверхности из пескоструйного компрессора. Металлическая сетка при торкретировании необходима для увеличения адгезии (схватывания) наносимой смеси со стенками ростверка.

После очистки ростверка на нем в шахматной порядке высверливаются (на глубину 15-20 см) отверстия под монтаж арматуры (шаг между отверстиями — 50-70 см). В посадочные гнезда монтируются анкера из арматурных прутьев диаметров 10 мм, и посредством вязальной проволоки на них фиксируется стальная сетка.

  • При более значительных повреждениях – раствор нагнетают в заранее пробуренные продольные или накладные шпуры. Количество и расположение шпуров должно охватывать всю разрушенную область ростверка.

Шпуры на поверхности ростверка высверливаются перфоратором, диаметр отверстий — от 4 до 8 мм. Для того, чтобы охватить как можно большую площадь ростверка, отверстия сверлятся в шахматном порядке. Расстояние между отверстиями — от 80 до 150 см, глубина — 40% от общей толщины ростверка (при высверливании с двух сторон) и 75% (при высверливании с лицевой стороны).

После высверливания ростверка образованные полости промываются водой, подающейся через трубки под давлением 0.3-0.5 мПа, по завершению высыхания конструкции в полости нагнетается бетонная смесь (давление подачи — 0.7-1.2 мПа).

Если конструкция ростверка имеет обширные повреждение либо деформации, вместе с бетонированием шпуров обвязка дополнительно усиливается железобетонной обоймой.

Усиление фундамента Технология

При существенном разрушении фундамента, значительном увеличении нагрузки на него или низкой несущей способности, принимают меры к усилению всего свайного фундамента в целом.

При этом грунт вокруг свайных стволов и под их основанием, исчерпавший свои несущие способности, закрепляют следующими способами:

  • Цементацией
  • Смолизацией
  • Силикатизацией
  • Обжигом

Выбор конкретной технологии усиления почвы вокруг свайного фундамента выполняется исходя из типа грунта.

Технология реализации данных методов идентична, отличаются они лишь составом нагнетаемого в почву раствора. При силикатизации используется раствор силиката натрия, который, при контакте с содержащимися в лессовидных грунтах солями кальция, в результате химической реакции переходит в кремниевый гель, который отвердевает и превращает песок в твердую, монолитную породу. При смолизации аналогичный эффект достигается за счет использования раствора из карбамидной смолы и добавленной в нее соляной кислоты.

Нагнетание раствора в почву вокруг фундамента выполняется посредством инъекторов — забиваемых в грунт металлических труб, нижняя часть которых (высотой от 50 до 100 см) имеет отверстия перфорации. Инъекторы забиваются в почву на глубину 6-8 м. посредством пневмомолотов с массой бойка до 30 кг, извлечение труб ведется копровыми установками либо гидравлическими домкратами.

Технология обжига грунта заключается в сгорании топливной смеси (газообразной либо жидкой) внутри пробуренных в почве вокруг фундамента скважин. В процессе сгорания в скважине искусственно поддерживается высокое давление (до 5 мПа) за счет нагнетания сжатого воздуха. Под воздействием воздуха внутрь грунта проникают раскаленные газы, что приводит к образованию пласта обожженной, высокотвердой породы, толщина которого может варьироваться в пределах 4-30 м. (в зависимости от времени обжига и объема используемой топливной смеси).

Усиление фундамента производится чаще всего погружением дополнительных свай, размещенных за пределами контура фундамента. В дальнейшем на них передается нагрузка, посредством упорных горизонтальных балок, которые пропущены через стены или ростверк.

Еще один способ – усиление с применением набивных свай, а также свай в металлических оболочках, которые погружаются по звеньям в грунт при помощи домкрата и заливаются бетоном.

Мы применяем все способы усиления фундаментов, предполагающие погружение дополнительных свай или буровые работы. Для этого компания оснащена всем необходимым оборудованием и техникой.

Так же рекомендуем посмотреть:

Полезные материалы

Усиление фундамента сваями

Укрепление фундаментного основания сваями, позволят продлить эксплуатационный срок сооружения.

Советы по усилению фундаментов

Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.

Свайный фундамент для строений

На данной странице приведена информация о использовании свайных фундаментов для разных видов строений и рассмотрена технология их обустройства.

Усиление фундамента сваями

Любая часть здания иногда требует ремонта и реконструкции. Несмотря на то, что фундамент является в основном скрытой конструкцией, которая расположена в грунте, и он в некоторых случае требует ремонтных работ. Чаще требуется его укрепление, когда уже существующий фундамент запроектирован с ошибками или начал разрушаться из-за каких-либо факторов. Для укрепления используют много методов – увеличение ленты, закрепление грунта, улучшение прочностных характеристик основания специальными химическими добавками, цементом и обжигом. Один их популярных методов – использование свай. Как проводят такие работы и какие сваи применяются? Рассмотрим подробнее.

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

  • Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
  • Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
  • Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

  • винтовые;
  • буронабивные;
  • буроинъекционные;
  • забивные.

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Это относительно новый метод для реконструкции. Он применяется в том случае, если обнаружены признаки осадки строения. Чаще всего осадка проявляется трещинами в стенах и самом фундаменте. Также буроинъекционные сваи применяют и для других случаев. В общем, процесс работ проходит по следующему плану:

  • Через существующий фундамент бурят отверстия для свай. Для бурения используют специальные механизмы. Глубину и угол скважины рассчитывают, исходя из состава грунта, уровня осадки существующего здания, наличия грунтовых вод, нагрузки на основание.
  • Для работы приготовляется раствор из смеси песка и цемента.
  • Готовая смесь инъекционным методом под давлением подается в скважину. Такой метод позволяет полностью заполнить отверстие и уплотнить грунт вокруг будущей сваи. Бетонирование проводится одновременно с извлечением шнека от бура.
  • Непосредственно после заполнения скважины в нее опускается каркас из арматуры способом вибропогружения.
  • Проводится опрессовка свай после их изготовления.
  • После твердения бетона свая и существующий фундамент начинают работать как одна конструкция. Нагрузка передается на более глубокие слои грунта. Разрушение стен прекращается.

В чем плюсы и минусы такой технологии? Основные преимущество таких свай:

  • их можно устраивать большого диаметра и на большую глубину;
  • при работе не возникает большой шум и динамическая нагрузка на соседние строения;
  • буроинъекционные сваи удобны для использования на склоне с оползнем;
  • высокая скорость изготовления.

К минусам таких конструкций относят необходимость использование дорогих материалов и оборудования.

Читать еще:  Чем покрасить полотенцесушитель в ванной

В большинстве случаев сваи располагают под углом к поверхности грунта, это связано с тем, что они должны проходить сквозь существующий фундамент. Но существует и способ усиления фундамента вертикальными буроинъекционными сваями. Для этого скважины бурят рядом с лентой, а соединение их в единую конструкцию происходит путем бетонирования и увеличения подошвы существующего основания.

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.

Винтовыми сваями

Усиление фундамента винтовыми сваями проводят для небольших строений и частных домов. Технология работ такая же, как и для строительства нового фундамента, но есть отличия. Процесс включает в себя следующие этапы:

  1. Уже существующий ленточный фундамент оголяется. При возможности это делают с двух сторон. Необходимо обкопать каждую сторону до уровня подошвы. Ширина траншеи выбирается таким образом, чтобы в ней было удобно работать и размещать оборудование.
  2. Максимально близко к фундаменту в грунт ввинчиваются металлические винтовые сваи. Высота верха фундамента определяется тем, каким образом сваи будут объединятся с существующей конструкцией. Если будет проходить бетонирование для увеличения ширины ленты, верх сваи оставляют таким образом, чтобы он оказался в толще бетона.
  3. Для передачи нагрузки на сваи применяют также стальные конструкции. Для этого на них монтируются швеллеры или двутавры, на которые опирается существующий фундамент. Соединение металлических элементов проводится путем бетонирования.

Усиление ленточного фундамента сваями – один из методов остановки разрушения здания при ошибках в проектировании или осадках грунта. Выбор правильной конструкции проводится путем расчета несущей способности и стоимости каждого варианта. Важно принимать во внимание расположение близлежащих зданий и характеристики грунта.

Технология усиления свайного фундамента + в каких случаях оно требуется

Состояние грунта в большинстве регионов России вызывает сомнение в возможности использования традиционного фундамента.

Возможность подтопления, периодические изменения уровня залегания грунтовых вод, высокие показатели морозного пучения — все эти факторы ставят обычный ленточный фундамент под сомнение.

В подобных случаях принято использовать свайные основания, которые прочно привязаны к глубинным, плотным слоям грунта.

Верхние горизонты, имеющие чрезмерную подвижность и большое количество почвенных вод, становятся не опорными, а промежуточными наслоениями, сквозь которые сваи просто проходят до контакта с прочными уровнями.

Подобные опорные конструкции демонстрируют высокую несущую способность, но и они нередко оказываются слишком слабыми.

Когда требуется усиление свайного фундамента?

Необходимость в усилении свайного фундамента возникает при появлении внешних признаков:

  • Трещины, образовавшиеся на бетонном ростверке.
  • Перекосившиеся стены дом, свидетельствующие о просадках одного или нескольких углов.
  • Появление затруднений при закрывании окон или дверей.
  • Образование трещин поперек несущих стен (особенно в верхней части).

Кроме того, необходимость усиления свайного фундамента может быть запланированной:

  • Расширение площади этажей, увеличение их количества.
  • Строительство дополнительной площади, монтаж тяжелей облицовки (например, отделка натуральным камнем или лицевым кирпичом).
  • Создание пристроек, изменяющих конфигурацию постройки и требующих дополнительных опорных конструкций.

Помимо установки дополнительных стволов, широко используется увеличение их толщины, позволяющее существенно увеличить допустимую нагрузку. Все технологии могут быть выбраны только после тщательного обследования фундамента, установки контрольных маяков и проведения качественного анализа состояния всей опорной конструкции в целом.

Нередко возникают ситуации, при которых требуется воздействие на грунт, непосредственно окружающий опоры, без непосредственного вмешательства в их конструкцию.

В любом случае окончательное решение должен принимать опытный строитель, прошедший профессиональную подготовку и способный правильно оценить приоритет тех или иных действий.

Какие существуют виды

Для усиления свайного фундамента принято использовать следующие методики:

Усиление стволов

Наиболее эффективным способом усиления является установка бетонной обоймы. Она устанавливается на всю видимую часть ствола, плюс на подземную часть глубиной до 1 м. Сама обойма представляет собой полую железобетонную конструкцию с толщиной стенок не менее 100 мм.

Монтаж такого кожуха позволит значительно увеличить прочность ствола, поскольку обжатая бетонной обоймой свая становится в несколько раз толще, что создает определенную опорную поверхность. Все трещины или иные дефекты свайного ствола скрываются, их распространение становится невозможным.

Установка дополнительных опор вплотную к имеющимся сваям

Монтаж дополнительных стволов позволяет перераспределить нагрузку и снизить вес, приходящийся на каждую опору. С этой целью используются забивные или, чаще, буронабивные сваи.

Они заливаются в скважины, просверленные в непосредственной близости к основному стволу и работают с ним в паре как одна опора. Методика используется при необходимости увеличить несущую способность фундамента, поскольку исправления состояния старых стволов в данном случае не производится.

Обычно этот способ применяют при надстройке дополнительного этажа, появлении дополнительной нагрузки на опорную конструкцию.

Создание буроинъекционных свай

Изготовление буроинъекционных свай, расположенных в скважинах, пробуренных по периметру проблемных стволов, позволяет увеличить несущую способность ствола, не предпринимая никаких трудоемких или длительных мероприятий.

Необходимо оббурить ствол так, чтобы на каждое ребро приходилась минимум одна скважина диаметром 5-8 см. Затем в полости скважин нагнетают бетон, обычным способом или под давлением (т.н. струйный метод).

Второй вариант предпочтительнее, так как усилие, с которым раствор подается в скважину, расширяет ее стенки и создает давление материала внутри ствола. Это образует напряженную опору, готовую к принятию повышенных нагрузок.

Когда требуется усиление ростверка

Необходимость в усилении ростверка возникает при обнаружении дефектов поверхности, трещин, появлении деформаций несущих балок. Наиболее проблемными являются бетонные ростверки, которые строятся для принятия больших нагрузок.

Если при проектировании или во время строительства была допущена ошибка, то состояние ростверка через некоторое время просигнализирует об этом и заставит принимать неотложные меры.

К числу признаков усталости или недостаточной несущей способности относятся:

  • Появление отдельных дефектов поверхности бетона, следы электрохимической коррозии.
  • Сквозные трещины, образованные вследствие оседания отдельных опор.
  • Старение или изначально неправильно выбранная марка бетона.
  • Ошибки армирования.
  • Некачественная посадка ростверка на сваи.

Способы монтажа ростверка

Для усиления ростверков применяют следующие методики:

  • Торкретирование. Это процедура напыления бетона под давлением, позволяющая создать дополнительный слой нужной толщины. Специфика нанесения обеспечивает высокую плотность вновь образованной бетонной рубашки, способствует заполнению выбоин, залечивает трещины и прочие изъяны.
  • Монтаж бетонной обоймы. Проблемный участок ростверка подготавливается, сверлятся сквозные отверстия, сквозь которые пропускаются арматурные стержни. Затем на всю длину намеченного для усиления участка собирают арматурный каркас, жестко связанный со сквозными прутками. Вокруг армпояса строится опалубка, обеспечивающая заданную толщину и ширину обоймы, после чего в полость закачивают бетон. Иногда в качестве опалубки используются специальные конструкции, которые плотно обжимаются вокруг ленты ростверка и заполняются бетоном.
  • В сложных случаях перед монтажом бетонной обоймы устанавливают «стену в грунте». Эта методика предусматривает монтаж механической отсечки между стенами траншеи и боковыми поверхностями ростверка. Такой способ позволяет работать, не опасаясь прибывающих грунтовых вод, осыпающихся стенок траншеи и т.п.

Технология установки

Для усиления всего фундамента в целом используются следующие методики:

В районе опор бурят тонкие скважины, в которые нагнетают специальные закрепляющие составы.

В зависимости от типа грунта могут быть применены:

Технология применения всех составов одинакова, разница лишь в химическом составе грунта. Введенный в скважину раствор пропитывает грунт на определенном расстоянии, вступает с ним в реакцию и образует прочную и жесткую породу с высокой несущей способностью.

Иногда вместо скважин используют инъекторы — металлические трубы с перфорацией для подачи состава в грунт. Они погружаются на 6-8 м посредством пневмомолотов, а извлекаются гидравлическими домкратами или копровыми механизмами.

Еще один способ укрепления грунта в районе заложения свай. По периметру бурятся скважины, в которые через систему специальных форсунок подается топливо и воздух для наддува. В результате в скважине образуется давление до 5мПа, а горение при высокой температуре изменяет физические свойства грунта и существенно укрепляет его, повышает плотность и прочность.

В зависимости от типа используемого топлива и от времени производства процедуры, имеется возможность закреплять грунт на глубину до 30 м.

Помимо этих методик активно используются уже рассмотренные технологии усиления стволов и ростверка, применяющиеся совместно с операциями по закреплению грунта.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как произвести усиление свайного фундамента:

Заключение

Мероприятия, направленные на усиление свайного фундамента, являются вынужденными и чаще всего становятся следствием ошибок, допущенных на стадии проектирования. Исключением могут быть лишь ситуации с необходимостью строительства крупных пристроек, расширением дома, увеличением этажности.

Все эти работы требуют предварительного расчета, скрупулезного соблюдения технологии строительства и применения только высококачественных строительных материалов.

Если все действия выполняются на должном уровне, результатом станет увеличение прочности и несущей способности основания, продление срока службы как фундамента, так и всего дома.

Ремонт и усиление фундамента при помощи винтовых свай

Трещина в фундаменте — страшный сон любого сознательного хозяина. К счастью, есть проверенный и надёжный способ устранения дефектов и укрепления оснований домов. Мы расскажем о возможностях винтовых свай и методах укрепления фундамента с их помощью.

Технология укрепления бетонных оснований при помощи свай не нова, но благодаря развитию технической базы в строительной отрасли стала доступной и для применения в частных хозяйствах. Данный метод усиления фундамента — не из дешёвых, но обеспечивает наилучшие результаты в кратчайшие сроки.

Читать еще:  Фундамент для гаража из пеноблоков

Применение свай обеспечивает максимальную прочность и устойчивость опорной конструкции здания к изменениям плотности грунта: зимнему пучению, подмыванию грунтовыми водами и естественной усадке. Весь комплекс работ реально выполнить за один сезон, а результат превзойдет все, даже самые смелые ожидания. Свайная технология придаёт фундаменту характеристики, которых невозможно достичь даже при полной его замене. Отменная механическая прочность и стабильность конструкции позволяют сооружать второй и третий этаж надстройки даже на тех строениях, которые до усиления считались аварийными.

Какие фундаменты можно ремонтировать при помощи винтовых свай

Целевое применение ВС — устройство несущей опоры на участках грунта с низкой или неравномерной плотностью. Благодаря оригинальной конструкции лопасти винтовая свая имеет большую площадь опоры на грунт, чем железобетонная, а потому способна выдерживать значительное давление — до 25 тонн. Однако применение винтовых свай не ограничивается сложными геологическими условиями: они прекрасно справляются с большинством распространённых задач, которые могут быть поставлены опорным конструкциям.

Укрепление фундаментов многоэтажных зданий

Винтовые сваи, пожалуй, единственный относительно безопасный метод укрепления фундаментов многоэтажных зданий. Из-за большой нагрузки бетонное основание трудно поддаётся вскрытию, а о полной или частичной его замене и вовсе не может идти речи. Используя ВС, можно с максимальной осторожностью добраться до нижней плоскости фундамента и подпереть его, не очищая от грунта.

Подготовка устаревшего строения к вертикальной застройке

Похожая ситуация имеет место при усилении фундаментов старых зданий. При строительстве домов в послевоенный период наблюдалась острая нехватка строительных материалов, а потому качество фундаментных оснований оставляет желать лучшего. При попытке вскрыть такой фундамент очень часто случаются обрушения и полная деформация несущего массива, подразумевающие полную его замену. Винтовые сваи способны осуществить подпорку фундамента без значительного вмешательства в его хрупкую структуру за счёт оголовков специальной конструкции.

Экстренный ремонт фундамента из-за аномального проседания грунта

Из-за подмывания почвы грунтовыми водами появляются участки различной плотности, из-за чего фундамент подвержен следствиям неравномерного распределение нагрузки: надломам, деформации, крошению. Единственная альтернатива применению ВС в таком случае — полная замена грунта под фундаментом или его уплотнение редким цементным раствором. В данном случае ВС являются не только наименее дорогостоящим решением, но и самым долговечным: они не опираются на верхние слои почвы, а держат усилие на той глубине, где влияние водной эрозии минимально.

Этап первый. Исследование геообстановки и расчёты несущей способности

При желании укрепить фундамент винтовыми сваями следует соблюдать чёткую поэтапность операций. Первым делом следует провести тщательное обследование, в ходе которого определяются:

  1. Плотность грунта по всему периметру здания. Для этого из почвы берутся многочисленные пробы и сравниваются между собой на предмет плотности и влажности. Забор проб осуществляется, как правило, точечным методом. При выемке грунта на последующих этапах берутся дополнительные пробы, по результатам анализа которых могут вноситься дополнительные коррективы.
  2. Необходимое количество свай, точки их размещения, степень заглубления, тип лопастей и оголовков, а также толщина несущей мачты.
  3. Текущее состояние фундамента, тип и скорость его разрушения. Также экспертиза устанавливает меры, принятие которых гарантированно восстановит прочность опорного сооружения.
  4. Потребность в дополнительной заливке, расчёт армирующей сетки и состава бетона.

Инженерно-геологические изыскания и выдачу заключений о свойствах грунта проводят специализированные лаборатории и предприятия. Такие виды работ подлежат обязательному лицензированию и считаются узконаправленной областью технической экспертизы. Обследование почвы достаточно проводить по шести показателям, однако экспертное заключение по физико-механическим свойствам составляется по одиннадцати. В общих случаях, касающихся городского и сельского строительства, ориентироваться следует на нижний сегмент цен.

Этап второй. Усиление угловых модулей «быками»

Начать следует с укрепления тех участков фундамента, на которые приходится основная часть распределённой массы. Угловые части опоры здания испытывают наибольшую нагрузку, что исходит из геометрии строения. Зачастую достаточно только усиления углов фундамента, чтобы предотвратить дальнейшее его разрушение и снизить степень естественной деформации.

Подготовка объекта. Оголяем фундамент

Для того чтобы получить доступ к бетонному основанию, требуется вырыть котлован с учетом следующих особенностей:

  1. Размеры не менее 100х100 сантиметров и заглубление ниже уровня залегания фундамента.
  2. Четвёртая часть котлована должна приходиться непосредственно на угол бетонной конструкции.
  3. Подкоп под фундамент не должен быть слишком большим: достаточно обеспечить зазор в 10 сантиметров.
  4. Когда фундамент вскрыт, с него следует смыть грязь и дать просохнуть в течение суток.

Ввинчивание свай

Погружение угловых свай можно, при необходимости, произвести ручным способом: размеры котлована и отсутствие ограничений со стороны стен дают возможность свободного движения воротка. Сваи необходимо погружать на глубину, определенную особенностями действующей конструкции с тем расчётом, чтобы плоский оголовок оказался на одном уровне с нижней гранью фундамента. Точка погружения сваи должна быть расположена как можно ближе к углу здания. Проектом может быть предусмотрено использование двух свай по разные стороны угла фундамента.

Армирование и заливка

В вырытом котловане должен быть залит бетонный блок, именуемый «быком». Для этого следует собрать каркас из стальной арматуры:

  1. Под фундамент заводятся пруты профильной арматуры диаметром от 12 мм и не достающие до границы подкопа на 5–10 см. Наилучшим вариантом будет подпереть арматуру к фундаменту при помощи камней или битого кирпича.
  2. Выходящие наружу концы арматуры должны закрывать не менее половины площади котлована. В общем случае, достаточно 6–7 прутьев, которые кладутся плашмя на оголовок сваи и привариваются к нему. После фиксации арматуры на оголовках фиксирующие камни следует убрать.
  3. К оголовку сваи вертикально привариваются несколько прутьев арматуры.
  4. В соответствии с заданными параметрами, из арматурных прутьев и армирующей сетки формируется каркас.

Заливку бетона следует производить в два этапа. На первом бетонная смесь заливается на уровень не ниже середины существующего фундамента и подвергается вибрационной трамбовке. На втором этапе можно снизить расход бетонной смеси, сократив размеры котлована на 30–40% с помощью внешней опалубки.

Примечание: если дополнительная заливка проектом не предусмотрена, в качестве оголовка используется угловой кронштейн и дополнительное армирование не проводится.

Этап третий. Усиление ленточного фундамента

Если технология требует усиления опорной конструкции по всему периметру, проводится третий этап работ. Усиление ленточного фундамента — наиболее трудоёмкий и сложный процесс. Кроме того, из-за небольших размеров траншеи следует обеспечить возможность использования средств малой механизации для ввинчивания свай.

Земляные работы при ремонте фундамента по всему периметру

Выемка грунта производится вручную:

  1. Роется траншея шириной до 50 сантиметров по всему периметру здания.
  2. Вскрытие и последующее укрепление производится постепенно: нельзя вскрывать более половины протяженности одной стены, но для ускорения процесса можно проводить работы на разных сторонах дома.
  3. Глубина траншеи должна совпадать с нижним уровнем фундамента. Если проектом предполагается заливка дополнительного массива, дно траншеи следует опустить на 15–20 сантиметров ниже, не затрагивая слой почвы непосредственно под фундаментом.

Частичный демонтаж

В процессе вскрытия фундамента очень часто можно обнаружить полностью отделившиеся бетонные фрагменты, которые обязательно следует удалить. Кроме того, слой бетона может подвергаться дефектоскопии и при её неудовлетворительных результатах стоит демонтировать повреждённые участки. При этом вносится ряд корректив в схему размещения точек ввода свай в землю.

Вворачивание свай механизированным методом

Сваи ввинчиваются при помощи переносного редуктора или бурильно-кранового механизма на самоходной установке. Вылет последнего звена стрелы должен быть достаточным, чтобы погрузить сваю в траншею на заданную глубину, иначе придется использовать специальные хвостовики. Точка ввода свай в землю располагается на чётко выверенном расстоянии. В качестве оголовка используют распорный кронштейн, пятка которого должна входить под укрепляемый фундамент не менее чем на ¾. Кронштейн должен быть обязательно усилен «косынками» с нижней стороны.

Бетонирование

При необходимости и возможности производят частичное бетонирование, процесс которого во многом схож с заливкой угловых фрагментов фундамента, но все же имеет отличия:

  • арматура вводится под фундамент без опоры на оголовок;
  • формируется продольный армирующий каркас, прутья привариваются к кронштейнам на концах свай. Продольная арматура должна иметь длину не менее 6 метров, а поперечная — на 10–15 сантиметров не доходить до стенок котлована;
  • каркас имеет прямоугольное сечение и формируется на проволочных рамках.

Заливку бетонной смеси можно произвести в один этап, но при этом следует удостовериться в затекании бетона в область подкопа. Наилучшим вариантом будет применение вибрационной усадки.

Каркасные и бревенчатые дома

Легкие здания и сооружения оборудовать фундаментом на винтовых сваях проще всего. В процессе замены или усиления фундамента остаются нетронутыми только ростверки, на уровень которых следует ориентироваться при монтаже оголовков.

Подъём здания домкратами

Для осуществления замены фундамента здание следует приподнять. Для этого используется специальное гидравлическое оборудование и фиксирующие подпорки. Зачастую переоборудование фундамента производится в два этапа: сначала поднимается одна сторона строения и под ней монтируется новая опора. Затем здание поднимают с другой стороны, опираясь на новую конструкцию и заканчивают укрепление фундамента, после чего строение полностью опускается. Если дом имеет форму прямоугольника, его подъём лучше осуществить с более широкой стороны, во избежание появления точки излома.

Устройство фундамента

Сваи вводят в землю на наименьшем удалении от здания симметрично с двух противоположных сторон в соответствии с положением опорных тумб, используя любой из доступных методов погружения.

На ввинченные сваи монтируются плоские оголовки, при этом четко сверяется их горизонтальный уровень с ростверками.

Противоположные сваи соединяются при помощи тавровых или швеллерных балок методом дуговой сварки.

Укрепляются ростверки: их следует покрыть металлической подложкой и скрепить по периметру стальным бандажом.

Если требуется укрепление фундамента со всех четырёх сторон, подъём здания осуществляется в четыре этапа: сначала относительно поперечной, а затем — продольной оси. Соединение несущих балок допускается производить на удалении от ближайшего ростверка не более, чем на 50 см.

Видео по теме

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector