§ 69. Переустройство фундаментов
Необходимость переустройства (восстановления первоначальной несущей способности) фундаментов возникает в случаях, когда они после длительной эксплуатации сооружения приходят в состояние, требующее существенного ремонта, частичной или полной замены. К таким случаям можно отнести замену: сгнивших деревянных свай; кладки, разрушенной агрессивным воздействием воды; кладки, поврежденной в результате значительных деформаций фундамента.
Переустройство фундаментов возможно несколькими способами, в том числе укреплением кладки или заменой фундамента.
Сильно выветрившуюся кладку фундаментов укрепляют инъецированием цементного раствора, нанесением защитных покрытий или устройством железобетонной рубашки. Цементацию применяют для восстановления монолитности кладки фундаментов, разрушенной трещинами по всей ее толще. Если повреждены только боковые поверхности фундамента, то производят расчистку и заделку трещин, а затем наносят защитное эпоксидное покрытие или устраивают железобетонную рубашку. Как покрытие, так и рубашка предназначены для предотвращения разрушающего воздействия на фундамент окружающей среды, а именно агрессивной воды или отрицательных температур.
Когда укрепление кладки по тем или иным причинам технически неосуществимо или экономически нецелесообразно, а также при необходимости повышения несущей способности фундаментов их переустраивают, нередко меняя первоначальную конструкцию. Например, взамен фундаментов мелкого заложения подводят фундаменты из залавливаемых свай или буровых столбов.
В отдельных случаях, когда по местным условиям невозможно ни усилить, ни переустроить разрушившиеся фундаменты, единственно правильным является устройство фундаментов на новом месте.
Вопросы для повторения и самопроверки
1. По каким причинам требуется проводить усиление оснований и фундаментов?
2. Каковы причины повышения и понижения уровня подземных вод?
3. Как влияет повышение и понижение уровня подземных вод на несущую способность и деформируемость оснований из песчаных, глинистых и лессовых грунтов?
4. Какие встречаются характерные случаи недопустимых деформаций оснований и как их устраняют?
5. Какие встречаются характерные случаи повреждений фундаментов и как их устраняют?
6. В каких случаях производят переустройство фундаментов?
Источник
1.1. Причины, вызывающие необходимость переустройства фундаментов (ч. 1)
Ошибки непосредственно при расчетах и проектировании фундаментов в наше время встречаются довольно редко. Однако недостатки при разработке рабочих чертежей фундаментов все же имеются, чтонередко происходит из-за нечетко выполненных инженерно-геологических изысканий, недостаточного учета влияния расположенных вблизи зданий и подземных коммуникаций, несоблюдения правил проектирования в особых условиях строительства, неполного учета влияния эксплуатационных факторов. Иногда инженерно-геологические изыскания для проектирования фундаментов проводятся значительно раньше начала строительства, а к началу производства работ условия на площадке по каким-либо причинам изменяются. В некоторых случаях при инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства выполняется недостаточное число геологических выработок, а это при наличии разнородных грунтов на территории строительства приводит к несоответствию действительности положенных в основу расчетов исходных предпосылок. Изредка случаются неточности и при лабораторных определениях физико-механических и прочностных характеристик грунтов, а также при принятии расчетных схем фундаментов сооружений, определении их несущей способности без натурных испытаний и т.д. Такие недостатки при выполнении проектно-изыскательских работ отрицательно сказываются уже в процессе эксплуатации сооружения и нередко вызывают потребность в усилении фундаментов или укреплении оснований.
При строительстве новых сооружений рядом с существующими фундаментами повышаются нагрузки на их основания. Если фундаменты были рассчитаны лишь на нагрузку от опирающегося на них сооружения, то дополнительная нагрузка может вызвать осадки фундаментов, превышающие нормативные. В таких случаях необходимо осуществлять мероприятия по повышению несущей способности фундаментов или укреплению грунтов, на которые они опираются.
Разработка котлованов рядом с существующими фундаментами приводит к разрыхлению грунтов основания и снижению их прочностных характеристик. Для уменьшения воздействия на фундаменты требуется тщательное ограждение котлована от существующих фундаментов. Характерными причинами нарушения технологии возведения фундаментов могут быть: длительные простои открытых котлованов, влекущие за собой ухудшение свойств грунтов основания, неточности в разбивке фундаментов и несоответствие их проектным размерам, применение бетона пониженной марки по сравнению с заданной в проекте, неоправданная замена конструкций и материалов, некачественное выполнение стыков и сопряжений. Необнаружение и несвоевременное исправление этих ошибок вызывают необходимость дальнейшего усиления фундаментов.
Необходимость усиления оснований и фундаментов может возникать также вследствие передачи дополнительной нагрузки при реконструкции здания или оборудования, механического воздействия на фундаменты, нарушения правил эксплуатации оборудования и коммуникаций. При расположении здания или сооружения на склоне в случае проявления оползневых подвижек фундаменты могут испытывать воздействия сползающего грунта. В таком случае требуется применять меры по укреплению самого склона.
Таким образом, необходимость переустройства фундаментов вызывают физический и моральный износ фундаментов, ошибки, допущенные при изысканиях, проектировании и устройстве фундаментов, изменения в режиме эксплуатации зданий и сооружений, условия реконструкции и другие многочисленные факторы.
Анализ условий работы оснований и фундаментов позволил разработать классификацию причин переустройства фундаментов (рис. 1.1). Эти причины можно разделить на два класса:
- 1) усиление поврежденных фундаментов и их оснований;
- 2) реконструкция зданий и модернизация оборудования.
Причины первого класса обусловлены разрушением фундаментов и деформацией основания; второго — увеличением нагрузок на фундамент и изменением его конструкции и размеров.
В зависимости от характера выполняемых работ в табл.1.1 рассмотрены основные виды, способы и цели переустройства фундаментов. Каждый вид переустройства осуществляется различными способами, выбор которых диктуется конкретными условиями: состоянием основания, характером повреждения фундамента и его элементов, целями переустройства, имеющимися материально-техническими ресурсами и др.
Таблица 1.1. Виды, способы и цели переустройства фундаментов
| Вид переустройства | Способы осуществления переустройства | Цели переустройства |
| I. Упрочение и укрепление оснований | Осушение. Уплотнение: поверхностное, глубинное. Закрепление: силикатизация, смолизация, термическое, цементация. Армирование толщи грунта | Повышение прочности оснований и уменьшение деформаций зданий и сооружений |
| II. Усиление фундаментов | Устройство обойм. Уширение подошв. Подводка блоков. Подведение свай Устройство дополнительных опор. Замена и восстановление разрушенных элементов. Углубление | Увеличение несущей способности фундаментов и повышение надежности работы зданий и сооружений |
| III. Реконструкция фундаментов | Замена. Углубление. Изменение конструкции. Изменение размеров | Модернизация производства, изменение назначения здания и улучшение эксплуатационных качеств зданий и сооружений |
| IV. Защита фундаментов и оснований от агрессивных воздействий | Устройство глиняных замков. Обмазочная изоляция. Оклеечная изоляция. Устройство прижимных стенок и обойм. Гидроизоляция и защита полов. Устройство лотков и дренажных систем | Повышение долговечности и надежности оснований и фундаментов |
| V. Укрепление сооружений на склонах и у откосов | Закрепление. Дренаж и отвод вод. Устройство подпорных стенок. Уполаживание склонов. Устройство свайных стенок. Устройство опор методом «стена в грунте». Устройство шпонок. Устройство банкетов | Повышение устойчивости откосов и оснований и предотвращение оползневых явлений |
| VI. Выправление кренов и перекосов фундаментов | Одностороннее закрепление или упрочение основания. Стабилизация положения сооружения. Выборка грунта из-под подошвы. Осушение или обводнение. Поворот механическими способами. Прогрев основания | Восстановление и сохранение эксплуатационных качеств сооружений |
Швец В.Б., Феклин В.И., Гинзбург Л.К. Усиление и реконструкция фундаментов
Источник
Виды, способы и цели переустройства фундаментов
В настоящее время уделяется большое внимание вопросам реконструкции и технического перевооружения промышленных предприятий, капитального ремонта зданий и сооружений. При этом значительно возрастают нагрузки на существующие фундаменты, что в большинстве случаев вызывает необходимость их переустройства. Переустройство заключается в любом изменении конструкции или размеров существующих фундаментов с целью их использования в изменившихся условиях эксплуатации.
Переустройство фундаментов, как более общее понятие, подразделяется на их усиление и реконструкцию.
Усиление фундаментов — это комплекс работ, связанных с восстановлением или заменой морально или физически изношенных их конструктивных элементов, а также с увеличением нагрузок на фундамент.
Реконструкция фундаментов — это изменение их конструкции в связи с изменением функционального назначения, с заменой типа или вида устанавливаемого оборудования. Реконструкция фундаментов, как правило, не связана с их физическим износом (разрушением).
Классификация причин переустройства фундаментов:
- Усиление поврежденных фундаментов и их оснований
- Разрушение фундаментов
- коррозия;
- нарушение режима эксплуатации;
- перегрузка;
- динамическое воздействие;
- Деформация оснований
- изменение свойств основания;
- недостаточная несущая способность;
- нарушение устойчивости на склонах;
- нарушение режима технической эксплуатации;
- неисправность дренажа;
- разрушение отмостки;
- динамическое воздействие;
- Разрушение фундаментов
- Реконструкций зданий и модернизация оборудования
- Увеличение нагрузок
- надстройка здания;
- увеличение шага колонн и пролета;
- установка дополнительного оборудования;
- модернизация оборудования;
- Изменение конструкций
- пристройка и перепланировка;
- углубление подвальных помещений;
- прокладка инженерных коммуникаций, тоннелей;
- Увеличение нагрузок
Переустройство фундаментов осуществляется различными способами, выбор которых определяется конкретными условиями и зависит от состояния основания, характера повреждений фундамента и их элементов, целей переустройства, наличия материально-технических ресурсов и т.п. (см. таблицу ниже).
Источник
Виды, способы и цели переустройства фундаментов
В настоящее время уделяется большое внимание вопросам реконструкции и технического перевооружения промышленных предприятий, капитального ремонта зданий и сооружений. При этом значительно возрастают нагрузки на существующие фундаменты, что в большинстве случаев вызывает необходимость их переустройства. Переустройство заключается в любом изменении конструкции или размеров существующих фундаментов с целью их использования в изменившихся условиях эксплуатации.
Переустройство фундаментов, как более общее понятие, подразделяется на их усиление и реконструкцию.
Усиление фундаментов – это комплекс работ, связанных с восстановлением или заменой морально или физически изношенных их конструктивных элементов, а также с увеличением нагрузок на фундамент.
Реконструкция фундаментов – это изменение их конструкции в связи с изменением функционального назначения, с заменой типа или вида устанавливаемого оборудования. Реконструкция фундаментов, как правило, не связана с их физическим износом (разрушением).
Классификация причин переустройства фундаментов:
- Усиление поврежденных фундаментов и их оснований
- Разрушение фундаментов
- коррозия;
- нарушение режима эксплуатации;
- перегрузка;
- динамическое воздействие;
- Деформация оснований
- изменение свойств основания;
- недостаточная несущая способность;
- нарушение устойчивости на склонах;
- нарушение режима технической эксплуатации;
- неисправность дренажа;
- разрушение отмостки;
- динамическое воздействие;
- Разрушение фундаментов
- Реконструкций зданий и модернизация оборудования
- Увеличение нагрузок
- надстройка здания;
- увеличение шага колонн и пролета;
- установка дополнительного оборудования;
- модернизация оборудования;
- Изменение конструкций
- пристройка и перепланировка;
- углубление подвальных помещений;
- прокладка инженерных коммуникаций, тоннелей;
- Увеличение нагрузок
Переустройство фундаментов осуществляется различными способами, выбор которых определяется конкретными условиями и зависит от состояния основания, характера повреждений фундамента и их элементов, целей переустройства, наличия материально-технических ресурсов и т.п. (см. таблицу ниже).
Источник
1.1. Причины, вызывающие необходимость переустройства фундаментов (ч. 1)
Переустройство фундаментов заключается в любом изменении конструкции или размеров существующих фундаментов в целях приспособления их для использования в изменившихся условиях эксплуатации. Переустройство как более общее понятие разделяется на усиление и реконструкцию. Усиление фундаментов связано с восстановлением или заменой морально или физически изношенных (разрушенных) их конструктивных элементов, а также с увеличением нагрузок на фундаменты. Под реконструкцией фундаментов понимается изменение их конструкции в связи с переменой функционального назначения, с заменой типа или вида устанавливаемого оборудования или надземных конструкций. Реконструкция фундаментов, как правило, не связана с их разрушением (износом).
В принципе переустройство обязательно для любого промышленного предприятия и должно осуществляться по мере морального и физического износа основных фондов. Периодичность его определяется необходимостью внедрения научно-технических достижений, улучшения условий труда и рядом других причин. Переустройству подлежат не только производственные здания, но и здания и сооружения гражданского назначения.
Цели переустройства состоят в улучшении планировочных решений, повышении степени благоустройства, а также увеличении жилой и производственной площади с сохранением имеющейся застройки. Характерными и самыми массовыми объектами переустройства являются старые здания, многие из которых представляют капитальные строения, пригодные по техническому состоянию к дальнейшему использованию. Значительная часть производственных зданий и сооружений в стране возведена более 30 лет назад. За время их службы конструктивные элементы претерпели моральный и физический износ.
Моральный износ фундаментов зданий и технологического оборудования наблюдается при несоответствии их параметров (несущей способности, глубины заложения, формы, площади подошвы и др.) требованиям, возникающим при реконструкции производства и техническом переоснащении технологического оборудования. Количественной характеристикой морального износа является суммарный объем затрат на переустройство фундамента с целью его доведения до требуемого уровня. Моральный износ фундамента, как и здания в целом, вследствие увеличивающегося во времени несоответствия между его параметрами и требованиями, возникающими при реконструкции или переоснащении производства, возрастает. Поэтому на определенном этапе переустройство фундаментов будет уже нецелесообразно.
Фундаменты с течением времени подвержены физическому износу. Нередки случаи, когда фундаменты разрушаются намного раньше расчетного срока их эксплуатации. Например, при действии агрессивных грунтовых вод (утечки из канализационных коммуникаций, стоки химических производств и др.), насыщенных щелочными, сульфатными и прочими химическими веществами, разрушается защитный слой бетона фундаментов, а затем коррозии подвергается и арматура. В таких условиях фундаменты могут потерять несущую способность настолько, что неизбежно потребуется их усиление.
В эксплуатационных условиях система основание — фундамент испытывает одновременное воздействие многих факторов, из которых наиболее значительными являются изменения свойств основания, различного рода эксплуатационные факторы, природные явления и воздействия, связанные с хозяйственной деятельностью человека. В большинстве случаев наблюдается одновременное воздействие многих факторов. Поэтому сложность явлений, протекающих в системе основание — фундамент при естественных условиях эксплуатации, крайне затрудняет не только количественную оценку этих явлений, но и их физическую характеристику.
Случаи нарушения работы оснований и фундаментов встречаются часто [7]. В большинстве из них обычно не происходит полного разрушения зданий или сооружений, но наблюдаются перекосы, трещины и другие деформации, затрудняющие или сокращающие сроки их службы. Поэтому контролю качества изысканий, проектирования и устройства оснований и фундаментов, независимо от их конструктивных особенностей, должно уделяться исключительное внимание.
Нередко проектирование зданий и сооружений ведется в расчете на то, что грунты основания под их фундаментами будут оставаться такими же, какими были при выполнении изыскательских работ. Влияние каких-либо внешних условий на свойства этих грунтов часто невозможно предусмотреть при проектировании. Однако в процессе эксплуатации зданий и сооружений неизбежны непредвиденные воздействия на грунты, вызывающие изменения их свойств. Одним из таких факторов, влияющих на свойства грунтов основания, является их водонасыщение. Обводнение грунтов может значительно снизить физико-механические и прочностные характеристики грунтов основания, а иногда привести к суффозии или вымыванию грунта из-под фундаментов. Особенно опасно обводнение площадок, сложенных просадочными грунтами.
Швец В.Б., Феклин В.И., Гинзбург Л.К. Усиление и реконструкция фундаментов
Источник