Как проверяется неравномерная деформация фундамента здания

Причины, вызывающие деформацию фундамента

Разрушение фундаментного основания под строением может произойти в результате различных причин. Ниже перечислены некоторые из них:

Причин для фундаментной деформации бывает много. Однако наиважнейшей является вода. Грунтовые воды воздействуют на почву, изменяют ее состав, провоцируя разрушение основания. Также излишняя пористость цемента идет ему не на пользу. Вода, проникая внутрь, в морозы становится льдом, что приводит к расширению цементных пор, а как следствие, к разрушению фундамента здания изнутри. Устранение последствий возникающих деформаций выполняется с учетом причин, их вызывающих.

Виды фундаментов бывают разными. Среди них плитные, ленточные, свайные. Для неустойчивых грунтов и неровной поверхности удобен фундамент на сваях. Такое основание под сооружение рекомендуется делать, когда нужно обеспечить передачу нагрузки строения на грунт. Это относится к торфяным, болотистым почвах.

Винтовые сваи успешно применяются для создания фундаментов для беседки, бани, модульного здания, забора. Решение для сооружения винтового основания позволит сделать конструкцию долговечной.

Винтовая свая – это саморез длиной или высотой до 5 метров. При сооружении фундамента этот предмет вкручивается в грунт. Основная нагрузка ложится при ввинчивании на литой наконечник сваи. Толщина металла изделия выполнена по ГОСТовым стандартам. Ствол с витой резьбой сваи сцепляется с грунтом, что обеспечивает высокую надежность установки. Благодаря вкручиванию происходит уплотнение почвы, создающее необходимую прочность монтажа. Свайная труба надежно защищена оцинковкой, произведенной с использованием современных технологий. Это покрытие оберегает сваю от коррозии.

Компания «Эндбери» применяет при формировании фундаментов качественные винтовые сваи, которые не вступают в реакцию с агрессивными средами, приводящими к разрушению лопасти. Большой опыт работы специалистов способствует правильному ввинчиванию. Свая не должна уходить от вертикальной линии при встрече с корнем или камнем. Ошибки при монтаже обычно приводят к деформации фундамента и просадке постройки.

Свойства винтового фундамента

Свайный фундамент состоит из опор, которые устанавливаются под несущими стенами, перегородками строения. Место для вкручивания винтовых свай выбирается в соответствии с проектом. Для обеспечения жесткости свайный фундамент обвязывается рамой из металла или дерева.

К плюсам такого фундамента относится

Этапы установки

При подготовке проекта фундамента учитываются габариты и вес возводимого на нем строения, а также характер грунта. Специалисты рассчитывают количество винтовых свай на участке основания.

Следующим этапом является монтаж. Монтажники прежде всего с большой точностью размечают места установки свай. Затем производится вкручивание в строгом соответствии с вертикалью и горизонталью. Далее производится обвязка ростверком.

Забивные сваи

Достаточно надежных считается фундамент, выполненный на забивных сваях. Подобный способ используется на неустойчивых грунтах. Что такое забивная свая? Это железобетонный стержень длиной от 3 метров и сечением 150 на 150 или 200 на 200 мм.

Для забивания свай используются гидравлические молоты. Опора на одном конце заострена. Это помогает ей лучше врезаться в грунт. Фундамент на таких сваях сумеет выдержать давление здания, если будет обеспечен упор нижними концами свай в твердый грунт.

Примером строительства на суглинистых почвах двухэтажного каркасного дома служит фундамент из забивных железобетонных свай, длина которых 4 метла, а диаметр 200 мм.
При малоэтажном строительстве забивание опор выполняется рядами. Они должны быть в углах и на пересечении стен. В проблемных местах устанавливаются одиночные опоры.

Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

Soils. Methods of measuring the strains of structure and building bases

Дата введения 2013-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) ОАО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (приложение В к протоколу от 4 июня 2012 г. N 40)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2012 г. N 599-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24846-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на грунты всех видов и устанавливает методы определения деформаций (осадок, наклонов, сдвигов и т.п.) оснований фундаментов строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий межгосударственный стандарт:

ГОСТ 22268 Геодезия. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 22268, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 деформация: Изменение положения грунтов или конструкций, определяемое по вертикальным и горизонтальным перемещениям в сравнении с первоначальным положением.

3.2 горизонтальное перемещение грунта или конструкций: Сдвиг грунта или конструкций в целом, происходящий под действием сил и других факторов.

3.3 крен фундамента и сооружения: Деформация, происходящая в результате неравномерной осадки, просадки, подъема, горизонтального воздействия и т.п.

3.4 точность измерений: Характеристика измерений, отражающая близость к истинному значению.

3.5 погрешность измерений: Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

3.6 репер: Геодезический знак, закрепляющий пункт нивелирной сети.

3.7 репер глубинный: Геодезический глубинный знак, опирающийся на скальные, полускальные или другие коренные практически несжимаемые грунты.

3.8 репер грунтовый: Геодезический знак, опирающийся на плотные грунты, или ниже глубины сезонного промерзания.

3.9 репер стенной: Геодезический знак, устанавливаемый на несущих конструкциях зданий и сооружений, осадка которых стабилизировалась.

3.10 деформационная марка: Геодезический знак, жестко укрепленный на конструкции здания или сооружения (фундаменте, колонне, стене), меняющий свое положение вследствие осадки, просадки, подъема, сдвига, крена и т.п. фундамента (сооружения).

3.11 опорный знак: Знак, практически неподвижный в горизонтальной плоскости, относительно которого определяются сдвиги и крены фундаментов зданий или сооружений.

3.12 центрировочное устройство: Устройство на опорном знаке для многократной фиксированной установки геодезических инструментов в одном и том же положении.

3.13 ориентирный знак: Знак, используемый для обеспечения исходного ориентирного направления при определении сдвигов и кренов фундаментов зданий и сооружений.

3.14 геометрическое нивелирование: Метод определения разности высот точек при помощи геодезического прибора с горизонтальной визирной осью и отвесно установленных в этих точках реек.

3.15 тригонометрическое нивелирование: Метод определения превышений при помощи геодезического прибора с наклонной визирной осью.

3.16 гидростатическое нивелирование: Метод определения разности высот наблюдаемых точек посредством разностей уровней жидкости в сообщающихся сосудах.

3.17 стационарная гидростатическая система: Прибор для определения осадок фундаментов, состоящий из большого числа водомерных стаканов-пьезометров, жестко укрепленных на фундаментах или конструкциях здания (сооружения).

3.18 способ совмещения при нивелировании: Способ отсчета по рейке, при котором вращением элевационного винта совмещают изображение концов пузырька уровня нивелира, а затем, изменяя наклон плоско-параллельной пластинки микрометром, совмещают биссектор со штрихом рейки.

3.19 способ наведения при нивелировании: Способ отсчета по рейке, когда нивелиром, приведенным в горизонтальное положение, сетка нитей визирной трубы наводится на ближайшие деления рейки.

3.20 метод створных наблюдений: Метод измерений отклонений деформационных марок во времени, установленных на здании (сооружении), от линии створа, концы которого закрепляются неподвижными опорными знаками.

3.21 метод отдельных направлений: Метод измерений отклонений деформационных марок по изменению горизонтального угла и расстоянию от опорных знаков до марок во времени.

3.22 замыкание горизонта: Вторичное наведение визирной оси теодолита (нивелира) на начальный ориентирный пункт и отсчета по горизонтальному кругу и в целях контроля неподвижности круга в течение полуприема угловых измерений.

3.23 триангуляция: Метод определения планового положения точек, являющихся вершинами построенных на местности смежно-расположенных треугольников, в которых измеряют их углы и некоторые из сторон, а координаты вершин и длины других сторон получают тригонометрически.

3.24 трилатерация: Метод определения планового положения точек, являющихся вершинами построенных на местности смежно-расположенных треугольников, в которых измеряют все стороны, а координаты вершин и горизонтальные углы между сторонами определяют тригонометрически.

3.25 полигонометрия: Метод определения планового положения точек здания (сооружения) по разностям координат, полученных путем проложения полигонометрического хода по опорным знакам и деформационным маркам, в котором измеряются все стороны, связывающие эти точки, и горизонтальные углы между ними.

3.26 способ малых (параллактических) углов: Способ смещения точек здания (сооружения), при котором расстояния определяются тригонометрическим путем по точно измеренному малому базису и лежащему против него острому (параллактическому) углу.

3.27 способ струны: Способ фиксирования направления какой-либо оси с помощью калиброванной стальной (капроновой, нейлоновой) струны, натягиваемой между закрепленными на местности точками, и стационарных или переносных отсчетных приспособлений с верньерами, индикаторами часового типа и т.п., закрепленными под струной в местах установки деформационных марок.

3.28 полуприем измерения: Однократное измерение угла при одном (любом) положении вертикального круга теодолита.

3.29 прием измерения: Двукратное измерение угла при двух положениях вертикального круга теодолита.

3.30 метод проецирования: Метод измерения наклонов здания (сооружения), при котором на двух взаимно перпендикулярных осях объекта закладываются опорные знаки, с которых теодолитом проецируют заметную верхнюю точку на какую-либо горизонтально установленную палетку (рейку), закрепленную внизу здания (сооружения). Зафиксированный в течение времени на палетке ряд точек представляет собой проекцию траектории верхней наблюдаемой точки на плоскость.

3.31 метод координирования: Метод измерения наклонов здания (сооружения), при котором вокруг объекта прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют координаты трех или четырех постоянно закрепленных точек, с которых через определенные промежутки времени засечкой находят координаты хорошо заметной наверху здания, сооружения точки. По разности координат между циклами наблюдений находят значение наклона и его направление.

3.32 кренометр: Прибор, основной частью которого является точный уровень с измерительным винтом на одном из его концов, позволяющий определить крен в градусной и относительной мере.

3.33 обратный отвес: Натянутая струна, закрепленная в нижних горизонтах. С помощью уровней или поплавка в жидкости струна приводится в отвесное положение, что позволяет передавать в верхний горизонт координаты нижней точки.

3.34 маяк, щелемер: Приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.

4 Общие положения

4.1 Определения деформаций грунта оснований фундаментов зданий и сооружений должны проводиться по программе, отвечающей требованиям, приведенным в приложении А, в целях:

— определения абсолютных и относительных значений деформаций и сравнения их с расчетными;

— выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации зданий и сооружений;

— принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями или устранению их последствий;

— получения необходимых характеристик устойчивости оснований и фундаментов;

— уточнения расчетных данных физико-механических характеристик грунтов;

— уточнения методов расчета и установления предельных допустимых значений деформаций для различных грунтов оснований и типов зданий и сооружений.

Программа проведения измерений составляется организацией, проводящей измерения, на основе технического задания (см. приложение Б), выдаваемого проектно-изыскательской или научно-исследовательской организацией по согласованию с организациями, осуществляющими строительство или эксплуатацию.

4.2 С точки зрения геоинформационных систем определение деформаций оснований фундаментов строящихся зданий и сооружений является мониторингом деформаций и входит в состав геотехнического мониторинга. Мониторинг деформаций следует проводить в течение всего периода строительства и в период эксплуатации до достижения состояния стабилизации деформаций. Значение деформаций принимается по расчету, нормативным документам или устанавливается проектной или эксплуатирующей организацией с включением в техническое задание.

Для уникальных зданий и сооружений, а также при выполнении наблюдений, требующих непрерывного получения результатов измерений, рекомендуется использовать автоматизированные системы наблюдений. Оценка результатов измерений, полученных при помощи автоматизированной системы, должна проводиться специализированной организацией.

Мониторинг деформаций зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации, следует проводить в случае появления недопустимых трещин, раскрытия швов, а также резкого изменения условий работы здания или сооружения.

4.3 В процессе мониторинга деформаций оснований фундаментов должны быть измерены (отдельно или совместно) следующие величины:

— вертикальные перемещения (осадки, сдвиги, просадки, подъемы, прогибы и т.п.);

Авторы: Н.Н. Морарескул

Описание: В данной статье приведен способ определния причины повреждений, описаны особенности строительных материалов, классификация трещин, приведены причины и виды трещин в зданиях, методика их обследования и практический пример обследования трещин.

Введение. Неравномерные осадки фундаментов приводят к изменению напряженнодеформированного состояния надземных конструкций здания и, вследствие особенностей материалов стен, к повреждению этих стен. Эти повреждения выражаются в появлении трещин. Наличие трещин понижает конструктивную надежность здания, а иногда и его эксплуатационные качества. Трещины в стенах могут появляться и от других причин, не зависящих от состояния оснований и фундаментов. В любом случае необходимо установить причины повреждений.

Всякое нарушение работы оснований и фундаментов обнаруживается через деформации и повреждение надземных конструкций. Для устранения причин дефектов нужно знать местонахождение и причину неравномерных осадок. Поэтому обследование здания и его основания идет в таком порядке: от трещин в надземных конструкциях к основанию. Таким образом, поиск должен идти следующим образом:

Особенности материалов. Стены зданий устраиваются из кирпичной кладки, бетона, слабо армированного бетона (панели). Рассмотрим общие особенности прочности стеновых материалов.

Известно, что при нагружении образцов многих материалов в диаграмме напряжения – деформации наблюдаются три стадии: упругости, пластичности и разрушения. Оба указанных выше стеновых материала – хрупкие. При их испытании не имеется «площадки текучести» и упрочнения. Происходит только разрушение, причем при очень малых относительных деформациях. Это относится к работе и при сжатии, и при растяжении.

Ползучесть кладки и бетона освещена в литературе. До появления портландцемента здания возводились из кирпичной кладки на известковом растворе. Этот раствор твердел медленно, по мере высыхания раствора. Поэтому при осадках фундаментов и деформации стен, даже больших, трещины в стенах не возникали вследствие явлений ползучести. Цементный раствор набирает прочность быстро и поэтому трещины могут появиться быстро, задолго до затухания осадок фундаментов.

Напряженнодеформированное состояние стен даже в нормальных условиях, по данным ряда исследований, очень сложное и переменное. В стенах под действием сжимающей нагрузки появляются напряжения двух знаков: сжимающие и растягивающие, причем они изменяются по высоте стены, простенка. Под действием горизонтальных растягивающих напряжений могут появиться очень опасные вертикальные трещины. Вертикальные напряжения в стенах почти прямолинейно изменяются с изменением нагрузки. Распределение напряжений усложняется с усложнением форм кладки, а в углах, пересечениях стен, проемах, отверстиях происходит концентрация напряжений.

Кроме указанных выше факторов на напряженное состояние стен влияют и другие, например, температурные перепады в наружных стенах, усадка кладки и др.

Классификация. Можно предложить следующую классификацию трещин, их разделение на группы:

• По причинам: деформационные, конструктивные, температурные, усадочные, износа (выветривания);

• По виду разрушения: раздавливание, разрыв, срез;

• По направлению: вертикальные, горизонтальные, наклонные;

• По очертанию: прямолинейные, криволинейные, замкнутые (не доходящие до края стены);

• По глубине: поверхностные, сквозные;

• По степени опасности: опасные, не опасные;

• По времени: стабилизированные, не стабилизированные;

• По величине раскрытия: волосяные – до 0,1 мм, мелкие – до 0,3 мм, развитые – 0,3–0,5 мм, большие – до 1 мм и более.

Причины и виды трещин в стенах:

а) Неравномерная сжимаемость грунтов, включая техногенные причины при строительстве и эксплуатации зданий.

Трещины наклонные, доходящие до края стены. Они появляются в растянутых зонах. По направлению и раскрытию трещин можно представить вид осадки, деформации здания, местонахождение причины осадок, а далее искать причину.

Причинами осадок могут быть неравномерная сжимаемость грунтов, очень неравномерное нагружение фундаментов, концентрация напряжений под углами зданий, утечка грунта в трубы старой канализации, повреждение грунта в период строительства и др.

б) Надстройки, пристройки.

Изменяется напряженное состояние основания, а именно в грунте под существующим зданием возникают дополнительные напряжения сжатия и, как результат – осадки фундаментов. В примыкающих стенах существующих зданий появляются наклонные трещины, которые «падают» вниз. Раскрытие трещин вверх. Аналогичные явления возникают при частичной надстройке здания по его длине.

Стены существующего здания, примыкающие к новому, получают наклон, осадочные швы могут закрыться.

в) Разные нагрузки на фундамент в пределах длины здания.

Продольные наружные стены современных зданий иногда имеют значительные остекленные участки и наоборот – глухие участки стен. Разные нагрузки влекут за собой разные осадки фундаментов.

Внутренние продольные стены имеют мало проемов и несут большую нагрузку от междуэтажных перекрытий. Это может вызвать осадку и появление трещин в углах примыкания к поперечным стенам. Трещины наклонные, «падают» вниз от продольной стены, иногда наблюдается срез.

г) Отрывка котлована рядом с существующим зданием

В этом случае здание оказывается стоящим на откосе или вблизи от него. Подвижки грунта захватывают зону расположения фундаментов, в стенах появляются наклонные трещины со стороны котлована, иногда примыкающая стена наклоняется, появляется угроза обрушения. Крепление стенок котлована не всегда эффективно. Крепление стенок должно быть очень жестким, например, анкерным с предварительным напряжением либо нужно применить другие технические меры.

Указанное явление может усиливаться и другими производственными факторами: откачкой воды и выносом грунта, тиксотропным размягчением грунта от динамических воздействий строительных машин и др.

д) Взаимное влияние соседних фундаментов.

В этом случае напряженные зоны в основаниях взаимно и частично накладываются, увеличивая местное сжатие грунта. При одновременном возведении зданий они наклоняются друг к другу, при разновременном – оба в сторону здания, возводимого позже. При возведении нового здания на естественном основании рядом с существующим зданием на сваях последнее может получить дополнительную местную осадку с образованием наклонных трещин.

е) Влияние поверхностных нагрузок.

При складировании строительных материалов, изделий, промышленного сырья в непосредственной близости от стен нагрузка на поверхности грунта вызывает местное сжатие грунта основания и местную осадку фундаментов с соответствующими последствиями. Поверхностной нагрузкой может быть грунт подсыпки территории после возведения здания. В этом случае в результате загружения большой площади дополнительные напряжения в грунте распространяются на большую глубину и могут вызвать значительные осадки фундаментов.

ж) Влияние динамических воздействий.

Динамические воздействия могут быть результатом движения тяжелого транспорта, забивки свай для новых зданий, в промышленных зданиях – работы молотов, компрессоров и др. Эти воздействия могут привести к повреждениям надземных конструкций, а также повлиять на состояние грунтов оснований. Песчаные грунты уплотняются, глинистые тиксотропно размягчаются, а в результате фундаменты получают осадку, стены трещины. Следует отметить, что колебания зданий иногда вызываются даже источниками, далеко расположенными от него.

з) Промерзание и оттаивание грунтов.

Промерзание пучинистых грунтов может вызвать неравномерные поднятия фундаментов нормальными и касательными силами пучения. Это особенно опасно для строящихся зданий, когда вес стен небольшой, изгибная жесткость стен мала. Стены получают многочисленные повреждения в виде трещин, а на этих стенах нужно возводить остальные этажи. При оттаивании грунта осадка фундаментов, как правило, больше поднятия и стены получают новые повреждения.

В зданиях, поставленных на капитальный ремонт и, следовательно, не отапливаемых, положение такое же, особенно при наличии подвалов. Наружные стены могут оторваться от поперечных. Появляются трещины по всей высоте стены, возникает опасность потери их устойчивости.

и) Температурные деформации.

Появление трещин, вызванных температурными деформациями наблюдается при большой длине зданий и отсутствии температурных швов. Трещины обычно приурочены к средней части здания, имеют общее вертикальное направление.

к) Усадочные деформации.

Усадочные деформации имеют место в крупнопанельных зданиях. Трещины в панелях находятся в зоне проемов, особенно в углах проемов. Направление – радиальное. Трещины не опасны.

Иногда на поверхности оштукатуренных стен появляются небольшие, беспорядочно разбросанные и ориентированные трещины. Все трещины замкнутые, не доходящие до края стены. Они являются результатом усадки слишком жирного штукатурного раствора.

л) Перегрузка конструкции.

Трещины раздавливания кладки появляются в стенах, особенно в простенках и столбах. Характерные признаки их – вертикальное направление и замкнутость. Такие трещины – признаки начавшегося разрушения конструкции. Они чрезвычайно опасны внезапным разрушением одного простенка, а затем по цепной реакции – всех остальных. В таких случаях требуются немедленные мероприятия – удаление людей, устройство ограждения, закладка проемов и др.

В стенах, пилястрах старых промышленных зданий иногда появляются трещины в местах опирания ферм, балок, подкрановых балок и др. Происходит местное разрушение конструкции.

м) Частные случаи.

Вертикальные трещины, совершенно прямолинейные, с постоянным раскрытием по всей длине – это признак примыкания стен, т.е. старой и новой, очередности кладки и т.п. Трещины не опасны.

Трещины в местах примыкания перегородок к потолку свидетельствуют об отрыве перегородки от потолка. Причинами могут быть осадка пола (по грунту), прогиб балок перекрытия, а также усадка материала перегородки.

н) Выветривание (износ) материала стен.

Температурновлажностные колебания воздуха постепенно сказываются на состоянии кирпичных стен. Со временем появляются мелкие трещины выветривания (износа). Они неглубокие, раскрываются к поверхности стены. При достаточно массивных стенах трещины не опасны.

Обследование трещин. Методика обследования содержится в «Руководстве по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений», НИИОСП, М., 1975. Дополнительно отметим только некоторые детали.

Визуальное обследование заключается в осмотре трещин, их раскрытия, направления, расположения, возраста. Высоко расположенные трещины можно рассматривать в бинокль. Чистая поверхность разрыва свидетельствует о недавнем происхождении трещины, загрязненная – о длительном. Трудно обнаружить трещины, совпадающие со швами кирпичной кладки, а также панелей каркасных промышленных зданий.

Для определения раскрытия и глубины трещин в настоящее время существует целый ряд приборов.

Важными показателями являются время появления трещин и внешние обстоятельства, которые могли быть причинами деформации здания. Картина повреждений стен значительно усложняется при возникновении трещин от разных причин и в разное время. Поэтому для анализа необходимо иметь материалы по инженерногеологическим условиям, истории проектирования, строительства и эксплуатации здания, по расположению подземных сетей.

Результаты обследования трещин нужно представлять наглядно. Трещины наносятся на чертежи фасадов, стен внутренних помещений, развертки стен, иногда в аксонометрии. Трещины нумеруются, указывается их раскрытие, засекается их начало на данный момент времени. Фотографии не наглядны, они дают только фрагменты без связи с окружающей обстановкой.

При длительных наблюдениях устанавливаются маяки так, как это указано в “Руководстве”.

В заключение приведем один поучительный пример обследования трещин.

В 1950–х годах были обнаружены трещины в несущих пилонах Исаакиевского собора в Ленинграде. администрация города поручила трем комиссиям из трех организаций провести обследования. Выводы комиссий звучали как приговор: пилоны перегружены, разрушаются, положение опасное; необходимо разобрать высотную часть собора, сделать новые пилоны, восстановить собор. Это означало, что собор, как музей, нужно закрыть на много лет, а также Исаакиевскую площадь для организации строительной площадки. Затем выполнить гигантскую работу по разборке и восстановлению собора.

Повторное обследование было поручено профессору Васильеву Б.Д., крупному специалисту, имевшему огромный опыт проектирования, строительства и обследования самых разнообразных сооружений. Васильев Б.Д установил, что трещины в пилонах появились не от перегрузки, а от износа (выветривания). Наибольшая глубина трещин – 8 см, у остальных меньше. При размерах сечения пилонов 6 x 7м, влияние трещин на несущую способность пилонов ничтожно. Старинная кладка выдерживает большие давления. Можно ограничиться заделкой трещин.

Вопрос о разборке и восстановлении собора был снят.

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