Испытания основания под фундамент

Обследование фундаментов

Фундаментом называется конструкция, которая предназначена для равномерного распределения весовой нагрузки здания на грунт. Как правило, обустраивается ниже точки промерзания во избежание воздействия на постройку эффекта морозного пучения. Состояние основания является важным фактором, от которого зависит ресурс здания, его сейсмоустойчивость, целостность и внешний вид. Технология обследования фундамента зданий и сооружений позволяет оценить текущее состояние конструкции, а также определить перечень действий по устранению дефектов.

Когда нужно проводить обследование фундамента

В отличие от наземных конструкций и инженерных коммуникаций здания обследование фундамента усложнено его расположением ниже уровня участка. По этой причине оценка состояния оснований практически никогда не выполняется в плановом порядке. Подспорьем для проведения обследования являются определённые факторы технического и другого характера.

В том числе, диагностика оснований зданий осуществляется по следующим причинам:

• Обнаружены такие дефекты, как трещины, прогибы и другие виды деформаций.
• Запланирована реконструкция здания, включающая надстройку дополнительных этажей или конструкций, так или иначе увеличивающих нагрузку на основание.
• Перепрофилирование здания или сооружения.
• Требуется усиление фундамента.
• Длительный срок эксплуатации основания.
• Возникла необходимость обустроить подвальное помещение или углубить существующее.
• Выяснение причин повышения влажности нижней части стен, в частности, если не исключено нарушение норм гидроизоляции фундамента.
• Расширение здания без надстроек дополнительных этажей, но с физической привязкой к существующему основанию.
• Капитальный ремонт здания или сооружения.
• Перед строительством аналогичных объектов с целью определить, как справляется текущая конфигурация фундамента в конкретных условиях (местный состав почвы, уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания и прочее).
• Оценка общего состояния здания с целью определения его ресурса, рыночной стоимости, рентабельности (например, при коммерческих операциях с недвижимостью).

Чаще всего обследование оснований и фундаментов проводится по одной и той же причине — появление дефектов или их последствий. Профессиональная экспертиза позволяет не просто выявить все проблемы. Проведённое в надлежащем порядке техническое обследование состояния фундаментов даёт ответы на вопросы — что стало причиной возникновения дефектов и, самое главное, как их устранить с минимальными усилиями и вложениями.

Особенности обследования оснований

Поскольку визуальное обследование фундаментов не позволяет получить полную картину состояния конструкции, практически всегда выполняется инструментальный анализ. Сложность его выполнения заключается в том, что основания сооружений и зданий располагаются ниже уровня земли. Чтобы добраться до них, осуществляется откопка шурфов, и только после этого делается максимально тщательный анализ. Как визуальный, так и с применением соответствующих инструментов и методов.

Шурфы для обследования фундаментов — это раскопы вглубь основания, в процессе которых выполняется выемка грунта с целью обеспечения доступа до проблемных (в том числе, предположительно) участков конструкции. Как правило, шурфы раскапываются до самой подошвы основания. В первую очередь, это делается в тех местах, где имеются визуально видимые дефекты фундамента.

Нередко бывает так, что наиболее серьёзные дефекты удаётся выявить только после раскопки нескольких шурфов. Это требует определённых затрат времени и средств, однако, только такой подход позволяет наиболее точно выявить требующие устранения дефекты и причины их появления. При этом получается увидеть повреждения фундамента даже там, где наличие дефектов не предполагалось вовсе.

Отдельно следует рассмотреть особенности обследования оснований зданий и сооружений разных типов. В зависимости от технологии изготовления фундамента и его конфигурации вносятся соответствующие правки в план проведения экспертизы, определяется набор наиболее подходящих методик, целей, инструментов и лабораторных анализов.

Особенности обследования ленточных фундаментов

Несмотря на то, что по технологии строительства ленточный фундамент является одним из самых простых, его обследование — наоборот, сложное и трудоёмкое. В первую очередь из-за того, что раскопка шурфов осуществляется не только снаружи здания, но и внутри. Соответственно, обследование ленточного фундамента связано с большим объёмом земляных работ, а также усложняется отсутствием прямого доступа к внутренним сторонам конструкции. При глубоком залегании подошвы основания инструментальное исследование может осложняться подходом грунтовых вод, без предварительной откачки которых провести полноценный анализ не получится.

Особенности обследования свайных фундаментов

Свайные фундаменты используются в основном для строительства зданий на проблемных участках. Чтобы обойти некоторые из этих проблем, в том числе, применяются сваи большой длины. Это даёт возможность добраться до более прочных слоёв грунта и обеспечить надлежащую несущую способность. Соответственно, при обследовании свайных фундаментов требуется добраться до основания свай, чтобы оценить их состояние или причину возникновения дефектов — локальной просадки, перекоса, крена и так далее.

Особенности обследования опорно-столбчатых фундаментов

Экспертиза опорно-столбчатых оснований проводится почти по тем же правилам, что и в случае с ленточными фундаментами. Выемка шурфов осуществляется, в первую очередь, в наиболее нагруженных местах, а также там, где предварительное визуальное обследование показало наличие дефектов. После обследования состояния грунта основания поверхность опор высушивается и берутся пробы бетона для лабораторного анализа. Также может выполняться ультразвуковое сканирование.

Методы обследования фундаментов

Для полноценного определения текущего состояния основания специалисты применяют разные методы обследования фундаментов:

• Визуальное обследование.
• Инструментальное обследование.
• Неразрушающий контроль — позволяет определить прочность бетона без механических воздействий на фундамент.
• Ультразвуковая диагностика — выполняется с применением специальных инструментов, и позволяет выявить скрытые дефекты в толще основания.
• Метод обрыва со скалыванием.
• Упругий отскок.
• Способ ударного импульса.
• Лабораторный анализ отобранных образцов.
• Измерение деформации фундаментов.
• Определение водонепроницаемости бетона.
• Определение морозостойкости бетона.
• Оценка степени коррозии арматурного каркаса.

Выбор методов обследования фундамента осуществляется с учётом особенностей каждого конкретного здания, типа основания, возможностей исполнительной компании и поставленных заказчиком задач.

Возможные дефекты

Проверка фундаментов выполняется с целью выявления следующих распространённых дефектов:

• перекосы;
• крены;
• выгибы;
• трещины;
• расколы;
• сдвиги;
• неравномерная осадка;
• намокание бетона;
• коррозия бетона;
• коррозия металла свай;
• коррозия арматурного каркаса;
• затопление подвалов;
• нарушение наружного водоотвода.

Следующим шагом обследования фундамента является выяснение возможных причин появления дефектов, выявленных в процессе экспертизы.

Причины возникновения дефектов

К основным причинам возникновения дефектов фундаментов зданий и сооружения относятся следующие факторы:

• Строительство без проведения геологических изысканий — не учтён состав и прочность почвы, глубина залегания грунтовых вод и промерзания, уклон и прочее.
• Ошибки, допущенные в процессе проектирования — неверный расчёт требуемой несущей способности, глубины залегания, неподходящий тип основания.
• Нарушение технологии обустройства выбранного типа фундамента — недостаточное уплотнение грунта, ужимание сроков, грубые просчёты, применение некачественного бетона, обратная обсыпка с использованием склонного к пучению грунта.
• Неправильная эксплуатация фундамента — превышение расчётной нагрузки, механические повреждения, подтопление, нарушение режима движения тяжёлого транспорта возле здания, перепады температур внутри помещений.
• Неисправность инженерных систем водоснабжения и водоотведения.
• Не предусмотренное повышение сейсмической активности и прочие стихийные бедствия, не характерные для рассматриваемого региона.
• Внесение изменений в конструкцию здания без учёта изначальной несущей способности фундамента.
• Несвоевременное проведение обследования фундамента здания — как правило, проводится уже тогда, когда дефектов много, и большинство из них критические.

Кроме всего прочего дефекты возникают естественным путём в результате длительных сроков эксплуатации и неизбежного исчерпания ресурса конструкций. Для таких случаев следует предусматривать своевременный ремонт фундаментов, обслуживание, обновление гидроизоляции и прочие мероприятия, которыми, как правило, пренебрегают.

Этапы работ по обследованию фундаментов

Комплексное обследование фундаментов выполняется в четыре этапа:

1. Подготовительный — сбор данных, ознакомление с имеющейся документацией, предварительный выбор методов анализа.
2. Полевые работы — этап включает визуальный осмотр фундамента на месте, разработка шурфов, оценка состояния основания мобильными инструментами.
3. Лабораторный анализ — ему подвергаются взятые образцы грунта и, при необходимости, материалов фундамента.
4. Камеральный этап — анализ и обобщение собранной в процессе обследования информации, составление отчёта.

На некоторых промышленных объектах существует своя специфика проведения экспертизы, связанная с особенностями технологического процесса и сложными условиями эксплуатации фундамента.

Результат обследования

По завершению основных этапов обследования фундаментов составляется технический отчёт, включающий в себя:

• Пояснительную записку.
• Акт обследования фундамента.
• Результаты обследования в виде дефектных ведомостей.
• Графики кренов при их наличии.
• Карта выявленных дефектов.
• Объективная оценка текущего состояния фундамента.
• Результаты лабораторных исследований.
• Оценка прочности.
• Выводы специалистов и рекомендации для строителей.

Технический отчёт обследования является официальным документом, в том числе, позволяющим дальнейшую эксплуатацию здания или выступающим в роли руководства с рекомендациями по улучшению состояния фундамента и увеличению его ресурса.

Заключение

Обследование фундамента — это многоцелевой комплекс мероприятий, основной целью которых является оценка текущего состояния основания здания или сооружения. Причиной для проведения экспертизы могут быть как дефекты, так и другие факторы — реконструкция, перепрофилирование, расширение, ремонт в связи с исчерпанием ресурса. Обследование выполняется в несколько этапов. Методы анализа выбираются в зависимости от типа фундамента, поставленных целей и задач, а также в рамках возможностей исполнительной компании.

Для заказа услуги вы можете позвонить по номеру 8-800-775-87-88 или оставить заявку на сайте.

Источник

Обследование грунтов оснований и фундаментов

В зависимости от технического состояния грунтового основания и фундаментов программа детального обследования здания может включать:

• исследование гидрогеологической обстановки в районе расположения здания или сооружения и анализ грунтовых вод;
• определение физико-механических свойств грунтов основания в лабораторных или полевых условиях;
• фиксацию фактических размеров фундаментов в плане, по высоте и в расчетных сечениях;
• уточнение расчетной схемы фундаментов и действующих нагрузок;
• инструментально-визуальное выявление осадок фундаментов и просадок грунтов основания, сколов защитного слоя, повреждений антикоррозионной защиты и гидроизоляции, трещин, высолов и ржавчины на поверхности фундаментов;
• лабораторное изучение состава новообразований в бетоне и арматуре при взаимодействии с агрессивной средой;
• обследование обнаженной арматуры;
• определение прочностных свойств материала фундамента;
• исследование параметров колебаний грунтового основания, фундаментов и пола;
• выполнение поверочных расчетов несущей способности оснований и фундаментов.

Состав работ по обследованию оснований и фундаментов в зависимости от цели обследования следует принимать по таблице, представленной ниже.

Цель обследования здания (сооружения)	Выполняемые работы
Определение конструктивных особенностей и оценка технического состояния фундаментов при капитальном ремонте здания без смены перекрытий и без увеличения нагрузки нагрузок на основание	Проходка контрольных шурфов. Обследование фундаментов и освидетельствование оснований, определение геометрических характеристик и типа фундамента, а также, при согласовании с Заказчиком, отбор проб грунта для проведения лабораторных испытаний и возможности дальнейшего проведения поверочных расчетов (при необходимости) грунтов оснований. Определение уровня грунтовых вод.
Надстройка, реконструкция или капитальный ремонт с заменой или усилением отдельных конструкций и увеличением нагрузки на основание. Деформации наружных конструкций. Возведение зданий вблизи существующих. Углубление подвала.	Детальное обследование фундаментов в открытых шурфах — определение геометрических характеристик и типа фундаментов. Исследование грунтов оснований, отобранных из-под подошвы фундаментов при проходке шурфов или проведение инженерно-геологических изысканий на объекте обследования. Лабораторное исследование грунтов. Определение прочности материала фундаментов методами неразрушающего контроля или проведение лабораторных испытаний отобранных образцов. Проведение поверочных расчетов.
Определение причин появления воды и увлажнения стен подвале. Определение причин образования трещин и других дефектов в несущих конструкциях.	Проходка шурфов. Исследование грунтов участка бурением скважин. Проверка соблюдения инженерно-мелиоративных мероприятий, направленных на осушение грунтов и снижение влажности грунтов в основании фундаментов. Проверка наличия и состояния гидроизоляции. Наблюдение за уровнем подземных вод.

Выявление повреждений и дефектов фундаментов (осадки, сколы и отслоения защитного слоя, состояние гидроизоляции и антикоррозионной защиты, коррозия и прочность материала фундаментов) производят зондированием грунтового основания с проходкой шурфов для обнажения поверхности фундаментов.
Шурфы отрывают на глубину до 0,5 м ниже подошвы фундаментов, при этом длину обнаженного участка по низу рекомендуется принимать не менее 1,0 м и не более 2,0 м, а ширину — не менее 0,6 м. Более подробно о проходке шурфов можно прочитать здесь.
Если ниже подошвы фундаментов обнаружены насыпные, заторфованные, рыхлые песчаные, пылевато-глинистые грунты текучей и текучепластичной консистенции или другие слабые грунты, в шурфах должны быть заложены разведочные скважины.

После обнажения поверхности фундамента следует установить:

• тип фундамента, его форму и размеры в плане и по высоте, глубину заложения;
• наличие ранее выполненного усиления, подводки и пропуска коммуникаций и других устройств, не предусмотренных проектом;
• наличие свайных ростверков, лежней или искусственного основания;
• наличие и состояние гидроизоляции и антикоррозионной защиты;
• размеры поперечного сечения или диаметр, шаг и количество свай на 1 метр длины фундамента;
• степень повреждения свай;
• материал фундаментов и его физико-механические свойства;
• повреждения и дефекты фундаментов.

В зависимости от целей обследования оснований и фундаментов количество необходимых шурфов рекомендуется принимать по следующей таблице:

Цель обследования здания (сооружения)	Количество шурфов
Реконструкция или капитальный ремонт без увеличения нагрузок. Наличие деформаций в наземных конструкциях.	2-3 в здании. Обязательно в местах деформации наземных конструкций.
Реконструкция или капитальный ремонт с увеличением нагрузок.	У каждого вида конструкций в наиболее нагруженном месте.
Устранение проникания воды в подвал или увлажнения стен в подвале и на первом этаже.	По одному в каждом обводненном или сыром отсеке.
Углубление подвала.	По одному у каждой стены углубляемого подвала.

Количество шурфов в зависимости от размеров зданий и сооружений рекомендуем определять по следующей таблице:

Число секций здания (сооружения)	Количество шурфов
1	3
2	5
3-4	7
5 и более	9-12

Физико-механические характеристики грунтов оснований определяют в лабораторных или полевых условиях следующими методами:

• статическим зондированием;
• динамическим зондированием;
• зондированием с использованием крыльчаток для испытания грунта на вращательный срез;
• винтовыми штампами;
• радиальными или лопастными прессиометрами.

Для определения прочности бетона и камня в фундаментах по механическим характеристикам его поверхностного слоя используют многочисленные приборы неразрушающего контроля. Для более точного измерения прочности массивы фундаментов и обнаружения скрытых дефектов используют акустический, радиометрический, магнитометрический методы.
В ленточных фундаментах допускается отбор проб бетона, камня и раствора из массива фундаментов. Число отбираемых из разных участков проб должно составлять не менее:

• пяти кернов диаметром 100 мм и длиной 120 мм;
• десяти кирпичей;
• пяти бутовых камней размером 50х100х200 мм;
• пяти образцов раствор для склеивания из них кубиков размером 40х40х40 мм;

Допускается выбуривать керны диаметром 70 мм, а также применять склеенные кубики раствора с ребром 20 мм.
Пробы бетонных образцов свайных фундаментов, возведенных на вечномерзлых грунтах, следует отбирать на глубине 5, 20, 50 и 80 см ниже поверхности грунта и в подполье на высоте 30 см от поверхности грунта.
Образцы древесины свай для определения влажности и микрологического обследования надлежит отбирать ниже поверхности земли на глубине 20 см, у поверхности земли на глубине 0-10 см и выше уровня земли на 20-50 см.

Исследования новообразований в поверхностном слое бетонных и железобетонных фундаментов (биологические, сульфатизация, карбонизация, выщелачивание) проводятся в лабораторных условиях на образцах, отобранных из массива фундаментов.

Источник