Усиление оснований и фундаментов зданий и сооружений. Причины, приводящие к необходимости усиления фундаментов и оснований

составление дефектной ведомости и ее анализ с учетом характера распространения и развития дефектов во времени (по сведениям работников технических служб или жильцов, а также по наблюдениям за раскрытием трещин на установленных маяках);

– определение или уточнение нагрузок и воздействий до и после реконструкции;

– выполнение поверочных расчетов;

– оценку надежности существующих оснований и фундаментов по результатам их обследований и расчетов;

– составление заключения с выводами и обоснованными рекомендациями о необходимых мероприятиях при реконструкциях.

Структура работ по обследованию оснований и фундаментов приведена на рисунке 6.3.

Количество выработок определяется в соответствии с конкретными объемно-планировочными и конструктивными решениями здания, его техническим состоянием и условиями эксплуатации. Оно также зависит от цели обследования здания:

– при реконструкции или капитальном ремонте здания с увеличением нагрузок отрывается не менее двух шурфов у фундаментов каждой несущей стены и по одному – у всех колонн и столбов. По одному контрольному шурфу должно выполняться и возле каждой самонесущей стены;

– при детальном обследовании оснований фундаментов следует отрывать по одному шурфу в каждом месте неудовлетворительного состояния наземных несущих конструкций, возникновения утечек технологических жидкостей и их фильтрации в грунт основания через полы, трапы, подпольные каналы и др.;

– в случаях проявления просадочных явлений или набухания грунтов в результате подтопления территории, повышения уровня грунтовых вод, возникновения утечек жидкости из технологических трубопроводов и др.;

– по одному шурфу в неблагоприятных местах.

6.3 Реконструкция фундаментов

мелкого и глубокого заложения

6.3.1 Основные причины и методы усиления фундаментов

Основными причинами усиления фундаментов являются:

– ослабление тела фундамента при выветривании и разрушении кладки или связующего;

– разрушение кладки при динамических воздействиях;

– недостаточная прочность фундаментов с малым их армированием при работе на изгиб, продавливание или раскалывание в связи с увеличением нагрузок;

– недостаточное расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента из-за уменьшения глубины его заложения или ухудшения свойств грунта;

– увеличение нагрузок на фундаменты;

– перераспределение силовых воздействий на фундамент и изменение давлений под краями его подошвы;

– выполнение горнопроходческих работ вблизи или под существующими фундаментами;

– недостаточная прочность ростверков по головам свай;

– низкая несущая способность свай и других типов фундаментов по грунту при их заглублении в малопрочные грунтовые напластования;

– уменьшение сопротивления грунта на боковой поверхности свай и других фундаментов за счет отрицательного трения или его срыва в силу возникновения контактной фильтрации, а также при динамических воздействиях;

– разрушение готовых свай при забивке, вибропогружении или срубке, а устраиваемых на месте (набивных, буроинъекционных и др.) за счет дефектов при нарушениях технологии изготовления;

– потеря устойчивости основания при ухудшении свойств грунтов или за счет чрезмерных поперечных усилий, особенно под влиянием фильтрационных сил.

Техническое состояние фундаментов до их усиления следует оценивать по проценту их износа:

– хорошее – износ до 20 %;

– удовлетворительное – износ от 21 до 40 %;

– плохое – износ от 41 до 60 %.

К наиболее распространенным методам усиления существующих фундаментов и вариантам их осуществления относятся:

а) укрепление тела фундамента за счет устройства железобетонных обойм (рисунок 6.4), упрочнения кладки путем оштукатуривания или создания защитного  цементно-каменного кожуха по боковым  поверхностям и под подошвой фундамента за счет контактной фильтрации при закачке раствора через наклонные скважины либо заделки трещин и незаполненных связующим швов при закачке цементного раствора через погружаемые в швы трубки. Данный метод применяется при плохом состоянии кладки, как правило, независимо от свойств грунта основания;

Рисунок 6.4 – Примеры усиления ленточных фундаментов: 1 – существующие фундаменты; 2 – бетон усиления; 3 – двутавры или швеллеры с шагом до 2 м в шахматном порядке; 4 – уголки; 5 – уплотненный щебнем грунт; 6 – штрабы в шахматном порядке; 7, 8 – распределительная или опорная балка из швеллера; 9 – арматурная сетка; 10 – арматурные стержни; 11 – штыри-связи в шахматном порядке б) увеличение размеров фундаментов мелкого заложения и подводка под них новых конструктивных элементов:

– с увеличением опорной площади фундаментов без изменения глубины заложения путем устройства по периметру их подошв приливов-башмаков из бетона и монолитного или сборного железобетона (рисунки 6.4–6.8);

– с увеличением глубины заложения.

а)

б)

Рисунок 6.5 – Методы усиления фундаментов с их уширением: а – обжатие грунта