Основные виды и методы
Укрепление фундамента может осуществляться различными методами в зависимости от степени разрушения основания, материала и многих других факторов
Помимо этого, немаловажное значение имеет причина разрушения конструкции
От выветривания
Защита фундамента от выветривания осуществляется при химическом и физическом выветривании материала фундамента, когда процессами выветривания кладка затронута поверхностно, и отсутствуют сквозные трещины в фундаменте. Как правило, это бывает, если фундамент выполнен из кирпичной либо бутовой кладки, имеющей невысокую прочность и водостойкость.
Химическое выветривание может случаться при неудовлетворительной устойчивости цемента либо вещества, прибавляемого в вяжущую массу против агрессивных воздействий среды.
Для восстановления поверхности фундамента используют торкретирование (оштукатуривание раствором цемента) по зачищенной (подготовленной) боковой поверхности фундамента или торкретирование по стальной сетке, зафиксированной на его боковой поверхности.
Если процессы выветривания охватили фундамент на всю толщину, надо или зацементировать кладку, упрочив тем самым существующий фундамент, или усилит фундамент обоймами, восстановив несущие возможности основания.
Прочность за счёт уширения
Данный способ достаточно сложен в исполнении своими руками, но несколько человек способны решить эту задачу. Подошва – это подушка из железобетона, служащая опорой для основания. В первую очередь необходимо разметить фундамент через каждые 2,5-3 метра, произвести выемку почвы по бокам основания и под ним.
Следует заложить под фундамент армированную стяжку, залить ее раствором, который необходимо распределить равномерно, и удалить воздушные пузырьки. Для этого потребуется вибратор для бетона. По бокам подошву необходимо поднять приблизительно на 15 см выше цоколя.
Инъекционный
Усиление фундамента таким методом как инъектирование является одним из самых инновационных методов. Собственными руками осуществить его не получится. Для реализации этого способа требуется спецтехника. Суть технологии заключается в том, что с различных сторон в фундаменте под углом (приблизительно 45) бурятся скважины диаметром 16-24 см, диаметр выбирается в зависимости от условий. Глубина скважин варьируется в зависимости от характеристик почвы. Для более надежного усиления основания дома рекомендуется бурить до твердых слоев почвы. После этого скважины наполняются раствором.
В скважины, заполненные раствором, ставятся буроинъекционные сваи, сделанные из арматуры. В них под давлением 1-3 МПа заливается цементная смесь либо бетон. Этот процесс именуется «опрессовкой скважины».
По технологии торкретирования
В результате использования вышеописанного метода вы получаете:
- укрепление грунта под домом;
- дополнительное укрепление основания железобетонными сваями.
Если же вы убеждены, что способны справиться самостоятельно, то вам понадобятся:
- перфоратор;
- установка для нанесения бетонной либо растворной смеси (торкрет-пушка);
- цемент, гравий и песок;
- лопата.
Укрепление фундамента осуществляется в 2 этапа: первоначально проводят работы с одного бока основания и только спустя неделю переключаются на противоположную сторону. Подобная временная пауза дает возможность максимально упрочить конструкцию.
Захватываемые участки должны быть не менее 2,5 м в длину. Роется траншея шириной 2 м и глубиной 1,5 м, освобожденная от почвы кладка очищается, и на нее наносятся насечки, глубиной примерно 1,5 см.
Делают раствор бетона, перемешивая цемент, песок, гравий и воду и посредством торкрет-пушки наносят на фундамент, заполняя все трещины и щели. Усиление по технологии торкретирования является одной из оптимальных укрепительных схем, потому что оно существенно увеличивает не только несущую способность основания, но и его влагонепроницаемость.
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.
Применение профилированных труб
Для усиления свайного основания используют профилированные трубы размерами 3х6 см. Работы выполняются по следующей технологии: при помощи труб нужного размера последовательно соединяют сваи под всем зданием. Этот вариант применим, когда опоры возвышаются над поверхностью не меньше 0,7-0,8 м.
Приваривают трубы надо с внутренней стороны опор – в дальнейшем он не будут мешать проведению отделочных работ или установке защитных панелей. Если сваи выступают над землей более, чем на 0,7 м, приваривают трубы крест-накрест. Середину стыка закрепляют при помощи специальной металлической накладки. Так называется квадратная пластина размером 20х20 см.
Как усилить фундаментное основание из винтовых свай
Для повышения прочности и устойчивости свайного основания разработаны специальные технологии по усилению опорных конструкций, которые практически применяются во время возведения свайного основания с винтовыми сваями. Для укрепления фундаментного пояса легких построек можно использовать трубы и уголки, для тяжелых зданий потребуется использовать прочный швеллер.
Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб
Профилированные трубы
Усиление свайного основания (с винтовыми сваями) проводится профилированными трубами размером 30х60 мм. Технология выполнения работ предполагает соединить последовательно все опоры фундаментного основания трубами определенного размера, включая внутреннее свайное поле. Такое усиление используется в том случае, когда выпуск опор над поверхностью земли составляет более 0,7 м.
Трубы привариваются между двумя свайными опорами с внутренней стороны фундамента. При таком положении укрепляющего пояса ничто не помешает отделке фундамента при навешивании защитных панелей.
Усиление свайно-винтового фундамента уголком
Технология усиления основания с винтовыми сваями металлическим уголком идентична способу монтажа пояса жесткости из труб: элементы привариваются к наружному и внутреннему поясу свай. Образуется жесткий пространственный каркас, который удерживает каждую опору, предупреждая наклоны, крены, перекашивание, создающий прочное укрепление основания постройки.
Способ укрепления фундамента швеллером
Усиление основания из винтовых свай с помощью швеллера применяется обычно в слабых грунтах насыщенных водой (торфяники, болотистые местности). Для работы применяется швеллер 16 или 20, выбор размера зависит от толщины стен строения. Приваривают швеллер по верхнему поясу свай (как оголовок), что позволяет создать прочный металлический каркас, который препятствует малейшим отклонениям отдельных свай от своей оси. Посмотрите видео, как монтировать швеллер на сваи для укрепления фундамента.
Минусом применение швеллера является высокая стоимость материалов, однако технические характеристики фундамента из винтовых свай, усиленного швеллером, намного возрастают, увеличивая прочность и долговечность самого здания. По сути, пояс приваренного швеллера со сваями приравнивается к усиленному ленточному фундаменту.
Защита металлического пояса
Укрепление свайного фундамента металлом, несомненно, спасет конструкцию от преждевременных разрушений и перекосов, но необходимо помнить о защите самой металлической защитной системы. Свайный фундамент с винтовыми сваями эксплуатируется непосредственно в близком взаимодействии с влажным грунтом, что негативно действует на поверхности металла, вызывая быстрое изнашивание от коррозии.
Способы усиления бутовых фундаментов
Усиление выполняется в основном для фундаментов, выложенных из бутового камня, бутобетонной кладки и кирпича. Причем, основной материал (бутовый камень, кирпич) обладает достаточной прочностью, но сам фундамент ослаблен в результате разрушения раствора, появления трещин и пустот. Усиление фундаментов выполняют путем цементации или силикатизации кладки, укрепления отдельных камней (кирпичей) кладки и устройством железобетонных обойм.
Цементация кладки
производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубки цементно-песчаного раствора состава 1:1. 1:2 под давлением 0,2. 1 МПа. В большинстве случаев цементация кладки производится одновременно с цементацией основания. При подготовке фундамента к инъецированию выполняют его вскрытие (при необходимости), бурение шпуров, установку инъекторов, их соединение с инъекционной установкой и проверку работы смонтированной системы. Шпуры для инъекторов бурят или пробивают перфораторами в шахматном порядке на расстоянии 0.8. 1,2 м друг от друга. Затем устанавливают инъекционные трубки (стальные перфорированные трубы диаметром 50 мм), закрепляя их в теле шпуров с помощью цементно-песчаного раствора. Радиус действия инъекторов составляет 0,6. 1,2 м. Расход цементно-песчаного раствора для инъецирования зависит от степени физического износа фундаментов и плотности материала кладки и ориентировочно составляет 0,2. 0.4 от объема усиливаемой кладки фундамента.
При силикатизации
нагнетание рабочего раствора по одним и тем же инъекторам выполняют в два этапа: вначале жидкое стекло, а затем хлористый кальций. Технологический перерыв при их нагнетании не должен превышать 6 часов. Жидкое стекло нагнетают до полного насыщения тела фундаментов путем ступенчатого повышения давления от 0,05 до 0,4 МПа. Нагнетание хлористого кальция осуществляется при начальном давлении 0,4 МПа с постепенным его повышением до 0,5 МПа.
Укрепление отдельных камней
кладки выполняют при незначительной степени физического износа фундаментов. Камни, которые слабо держатся в кладке фундамента, вынимают; гнездо очищают стальной щеткой от грязи и старого раствора, смачивают водой и заполняют цементно-песчаным раствором. Камни устанавливают обратно в гнезда, втапливая их в раствор с помощью последовательных ударов молотком.
Рис.4 Усиление бутовых фундаментов путем устройства железобетонной обоймы:
При устройстве двухсторонней железобетонной обоймы
(рис. 4, а) в теле фундамента в шахматном порядке через 1. 1,5 м просверливают сквозные поперечные отверстия. Затем с обеих сторон устанавливают арматурные сетки с размерами ячеек от 100×100 до 150×150 мм из арматурной стали диаметром 12. 20 мм. Арматурные сетки соединяют между собой арматурными стержнями диаметром 12. 20 мм, которые устанавливают в просверленные отверстия. Затем устанавливают опалубку и выполняют бетонирование литой бетонной смесью (осадка конуса более 15 см) класса бетона В10 и более. Бетонирование может выполняться методом послойного торкретирования. Минимальная толщина обоймы — 150 мм
Увеличить одновременно несущую способность фундамента и основания можем путем устройства буроинъекционных свай. Их применение позволяет производить работы по усилению фундамента без разработки траншей и нарушения структуры грунта в основании. Сущность способа заключается в устройстве под зданием буроинъекционных (корневидных) свай, которые передают значительную часть нагрузки на более плотные слои грунта (рис. 5). Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, которые позволяют пробуривать скважины диаметром от 80 до 250 мм не только в грунтах основания, но и в теле фундамента.
Устройство буроиньекционных свай выполняется в следующей последовательности:
- бурение «лидерной» скважины;
- заполнение ее пластичным цементно-песчаным раствором;
- установка трубы-кондуктора до начала схватывания раствора;
- технологический перерыв для набора раствором требуемой прочности;
- бурение рабочей скважины до проектной отметки под защитой глинистого раствора или обсадной трубы;
Рис. 5. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями:1 — фундамент; 2 — буроинъекционные сваи; 3 — стен а
Как правильно выбрать материал обвязки?
При выборе материала для обвязки свай, прежде всего, нужно руководствоваться проектом постройки и просчитать заранее нагрузку на фундамент. Самостоятельно произвести эти расчеты невозможно, слишком велика вероятность ошибки и, как следствие – неправильный подбор материала, что может сказаться на прочности здания.
Если конструкция дома проста и нет необходимости привязываться к определенному материалу, то лучше всего купить брус. Его установка доступна самому непродвинутому строителю, и этот материал отлично сохраняет тепло.
Выбирая брус в магазине, следует полностью исключить пиломатериал со следами гнили или грибка. Также недопустимы трещины, сколы, нежелательны даже глубокие царапины.
Древесина должна быть хорошо просушена, иначе в процессе эксплуатации ее может «повести». Как правило, для выполнения обвязки свайного фундамента выбирают брус с сечением 15×15 см и больше. При покупке нужно учесть запас в размере 10-15 % от рассчитанного количества, поскольку предстоит еще подгонка.
Как правило, для ростверка используют деревянный брус, металлический швеллер или же можно обвязать сваи двутавром. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества, как и недостатки.
Обвязанный брусом фундамент
К примеру, фундамент, обвязанный металлическим уголком, выдержит более мощные стены. А использование для обвязки бруса исключает применение сварочного аппарата. Да и справиться с таким видом работ под силу непрофессионалу. Недостаток метода состоит в том, что возводить на таком фундаменте можно лишь деревянный или щитовой дом.
Если по расчетам предполагается обвязка винтовых свай швеллером, то приобретать нужно только новый прокат, с заранее определенным размером сечения.
Обвязка швеллером
Металлическую обвязку можно выполнить швеллером, профильной трубой нужного размера или двутавровой балкой. Все соединения в такой обвязке выполняются при помощи сварочного аппарата.
Если винтовые сваи обвязывают швеллером, то его укладывают на оголовки свай таким образом, чтобы в разрезе профиль выглядел в виде буквы П. Именно такое положение материала способно выдержать большие нагрузки.
При необходимости сделать монтаж бетонного ростверка допускается укладка швеллера на оголовок горизонтальной частью. В этом случае внутри прокладывается арматура и заливается бетон.
Точно также делают бетонный ростверк и при обвязке свай двутавром, разница лишь в том, что на такое основание можно устанавливать самые тяжелые стены.
Обвязанные швеллером сваи
Металлическая обвязка трубой или швеллером закрепляется на оголовках с помощью кольцевого шва. После сварочных работ металлические элементы ростверка обрабатываются грунтовкой. Перед тем, как делать монтаж стен, между трубой обвязки и будущей стеной прокладывается рулонная гидроизоляция.
Самостоятельная обвязка брусом
Монтаж обвязки винтовых свай брусом можно сделать самостоятельно. На первом этапе предстоит пропитать материал специальными растворами – антисептиком и антипиреном, которые защитят древесину от плесени и возгорания.
После обработки с помощью лазерного уровня следует проверить, находятся ли оголовки свай в одной плоскости. Если есть расхождения – подрезают соответствующую сваю и переваривают оголовок. В конечном варианте оголовки должны располагаться в виде перевернутой буквы П.
Следующий шаг – прокладка гидроизоляции. Для этой цели используют рубероид или же полиэтиленовую пленку и битум.
Процесс непосредственно обвязки начинается с угловых элементов конструкции: под прямым углом саморезами соединяют два первых бруса. Далее укладка деревянных деталей происходит впритык друг к другу с помощью скобок или металлических пластин. Места соединения брусьев нужно утеплить джутовой лентой.
Более надежным и долговечным считается метод двойной обвязки. Основное отличие от первого способа заключается в том, что первый уровень укладывают брусьями сечением 200 мм, а второй – 100-150 мм. Для укладки второго уровня нет необходимости прорезать специальные пазы для монтажа лагов.
Как продлить срок эксплуатации обвязки?
Если вы используете брус: покупайте древесину хвойных пород или лиственницу. После обработки специальными составами этот материал в разы увеличивает свое сопротивление воздействию влаги и грибковым заболеваниям. При правильной гидроизоляции срок эксплуатации таких брусьев может быть вечным.
Если вы используете металл: после проведения сварочных работ, швам обязательно нужна обработка антикоррозийными составами, ведь заводское покрытие в процессе сварки было нарушено. Таким образом, вы надежно защитите ростверк от ржавчины.
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.
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.
Источник
Причины разрушений
Визуальный анализ несущих конструкций, подвергшихся развалу, осмотр трещин на основании необходимы для выяснения причин и способа их устранения. Земляной участок, на котором стоит здание, также осматривается на предмет выявления изменений грунта. Причины деструкции основы сооружений могут быть следующие:
- ошибочная проектировка фундамента — некорректные расчеты планируемой нагрузки, невыполнение технологии при закладке основания;
- использование при строительстве стройматериалов низкого качества;
- изменение степени влажности грунта, т. е. увеличение уровня подземных вод, вспучивание грунта, наводнение, паводок;
- наклон местности;
- недостаточная, слабая гидроизоляция;
- неправильная эксплуатация здания, к примеру, не отапливание в холодное время года;
- возросшие нагрузки на фундамент, как это случается при перепланировках;
- промерзание грунта;
- крупные строительные земляные работы, связанные с вибрацией, рытьем траншей, прокладка технических коммуникаций в непосредственной близости;
- проходящая рядом железная дорога.
Технология установки
Для усиления всего фундамента в целом используются следующие методики:
Инъекции
В районе опор бурят тонкие скважины, в которые нагнетают специальные закрепляющие составы.
В зависимости от типа грунта могут быть применены:
- Цементация.
- Смолизация.
- Силикатизация.
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.
Обжиг
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.
Как усилить фундаментное основание из винтовых свай
Для повышения прочности и устойчивости свайного основания разработаны специальные технологии по усилению опорных конструкций, которые практически применяются во время возведения свайного основания с винтовыми сваями.
Для укрепления фундаментного пояса легких построек можно использовать трубы и уголки, для тяжелых зданий потребуется использовать прочный швеллер.
Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб
Профилированные трубы
Усиление свайного основания (с винтовыми сваями) проводится профилированными трубами размером 30х60 мм. Технология выполнения работ предполагает соединить последовательно все опоры фундаментного основания трубами определенного размера, включая внутреннее свайное поле. Такое усиление используется в том случае, когда выпуск опор над поверхностью земли составляет более 0,7 м.
Трубы привариваются между двумя свайными опорами с внутренней стороны фундамента. При таком положении укрепляющего пояса ничто не помешает отделке фундамента при навешивании защитных панелей.
Усиление свайно-винтового фундамента уголком
Технология усиления основания с винтовыми сваями металлическим уголком идентична способу монтажа пояса жесткости из труб: элементы привариваются к наружному и внутреннему поясу свай. Образуется жесткий пространственный каркас, который удерживает каждую опору, предупреждая наклоны, крены, перекашивание, создающий прочное укрепление основания постройки.
Способ укрепления фундамента швеллером
Усиление основания из винтовых свай с помощью швеллера применяется обычно в слабых грунтах насыщенных водой (торфяники, болотистые местности). Для работы применяется швеллер 16 или 20, выбор размера зависит от толщины стен строения. Приваривают швеллер по верхнему поясу свай (как оголовок), что позволяет создать прочный металлический каркас, который препятствует малейшим отклонениям отдельных свай от своей оси. Посмотрите видео, как монтировать швеллер на сваи для укрепления фундамента.
Минусом применение швеллера является высокая стоимость материалов, однако технические характеристики фундамента из винтовых свай, усиленного швеллером, намного возрастают, увеличивая прочность и долговечность самого здания. По сути, пояс приваренного швеллера со сваями приравнивается к усиленному ленточному фундаменту.
Защита металлического пояса
Укрепление свайного фундамента металлом, несомненно, спасет конструкцию от преждевременных разрушений и перекосов, но необходимо помнить о защите самой металлической защитной системы. Свайный фундамент с винтовыми сваями эксплуатируется непосредственно в близком взаимодействии с влажным грунтом, что негативно действует на поверхности металла, вызывая быстрое изнашивание от коррозии.
