Какие могут быть деформации фундамента зданий

Виды деформаций фундаментов и оснований

Виды деформаций фундаментов и оснований — это:

1. перекос — разность осадок двух соседних фундаментов, отнесенная к расстоянию между ними (характерен для зданий каркасной системы);
2. крен — разность осадок двух крайних точек фундамента, отнесенная к расстоянию между этими точками; характерен для абсолютно жестких сооружений компактной формы в плане;
3. относительный прогиб или перегиб фундамента — отношение стрелы прогиба к длине изогнувшейся части здания или сооружения.
4. закручивание — вращение фундамента вокруг своей оси.
5. сдвиг — горизонтальное смещение от сейсмических и других нагрузок.

Вертикальные деформации оснований зданий и сооружений подразделяются на два вида:

1. осадки — деформации уплотнения грунта под нагрузкой, не сопровождающиеся коренным изменением сложения грунта;
   1. абсолютная осадка отдельного фундамента;
   2. средняя осадка здания или сооружения, определяемая по абсолютным осадкам не менее чем трех его отдельных фундаментов или трех участков общего фундамента;
   3. дополнительная осадка от увлажнения грунтов оснований дождевыми и талыми водами, снижение их несущей способности, отсутствии планировки прилегающей территории, неисправности отмосток, промерзании основания при недостаточной глубине заложения фундаментов, наличии под фундаментами старых, небрежно засыпанных выработок, оползневых и карстовых явлений, увеличении давления на грунт при дополнительной нагрузке фундаментов (установка более тяжелого оборудования, надстройка зданий и т.д.), динамических воздействий ударного или вибрирующего оборудования на фундаменты и основания при водонасыщенных песчаных грунтах, неисправности сетей водопровода, канализации, теплофикации, утечки из них воды и, как следствие, чрезмерное увлажнение или размыв грунта оснований, утечки под фундаменты агрессивных производственных сточных вод из неисправных сетей канализации и других факторов.
2. просадки — деформации провального характера, вызываемые коренным изменением сложения грунта (уплотнением лёссовидных грунтов при их замачивании, уплотнением песчаных грунтов рыхлого сложения при динамических воздействиях, выпиранием грунта из-под подошвы фундамента, оттаиванием мерзлых грунтов и т.д.).

Теории расчётов осадок фундаментов

Для вычисления расчётных осадок фундаментов зданий и сооружений выбирают расчётную схему основания исходя из характера напластования грунтов, конструктивных особенностей сооружения и размеров фундамента. Существует более двухсот методов (теорий) расчёта деформаций оснований, все они имеют свои достоинства и недостатки, как правило, вот некоторые из них:

1. метод линейно деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи H_с;
2. метод линейно деформируемого слоя конечной толщины (Егорова К.Е.), применяется в следующих случаях:
   1. если в пределах сжимаемой толщины Hс, определенной как для линейно деформируемого полупространства, залегает слой грунта с модулем деформации Е₁ ≥ 100 МПа и толщиной h₁ ≥ H_с (1 — (Е₂/Е₁)^1/3), где Е₂ – модуль деформации подстилающего слоя грунта с модулем Е₁ (пп. 7, 8 [4]);
   2. ширина (диаметр) фундамента b ≥ 10 м и модуль деформации грунтов основания Е₁ ≥ 10 МПа.

Примечание. По схеме линейно деформируемого пространства осадка фундамента может быть определена и методом эквивалентного слоя по Цытовичу

1. метод эквивалентного слоя грунта (Цытовича Н.А.)
2. метод послойного суммирования — точность прогноза осадок понижается с увеличением площади фундаментов и глубины отрываемого котлована

Источник

Дефекты фундаментов: виды, причины и способы устранения

Основой любого капитального объекта строительства является фундамент. От правильности и качества его выполнения зависит надежность и долговечность всего здания. Вследствие ошибок в процессе возведения или неправильного выбора типа конструкции образуются дефекты фундамента здания, способные привести к преждевременному разрушению сооружения.

Причины и факторы, влияющие на появление дефектов

Причины, по которым происходит нарушение несущих особенностей фундаментов разделяют на две основные группы: природные и конструктивные.

Природные вызваны изменением несущих характеристик грунта, выступающего основанием закладки фундамента. Возникновение причин природного характера может вызвано следующими факторами:

• перенасыщение грунтовой породы водой из-за подмывания грунтовыми водами, что приводит к ухудшению прочностных способностей грунта;
• частичное вымывание грунта, приводящее к образованию пустот под фундаментом и всем основанием здания. Чаще обычного это происходит на супесчаных и песчаных породах;
• вспучивание почвы, происходит вследствие промерзания перенасыщенного влагой грунта;
• проседание и смещение породы вызывает дефекты оснований фундамента и всего здания в целом.

Помимо ухудшения качественных характеристик почвы грунтовые воды способны также нарушить целостность фундамента. При продолжительном воздействии на основание здания они разрушают раствор, в фундаменте появляются пустоты и трещины, которые со временем только увеличиваются.

По конструктивным причинам возникают дефекты фундаментов, связанные с ошибками при строительстве. Провоцирующими факторами в этом случае могут быть:

• неправильный выбор типа фундамента в отношении площади и тяжести здания;
• неправильно выполненные технологические расчеты при проектировании фундамента;
• неравномерная нагрузка на фундамент;
• несоблюдение технологии возведения фундаментного основания дома;
• повышение массы объекта в процессе его эксплуатации, например, надстройка дополнительного этажа.

К причинам конструктивного характера относят также отсутствие гидроизоляции и армирования фундамента, использование некачественных материалов при заливке основания.

Признаки того, что фундамент с дефектами

Понять, что в фундаменте здания образовались дефекты можно по следующим признакам:

• проседание конструкции;
• появление воды в подвале дома;
• образование перекосов;
• локальное или масштабное выпучивание;
• разрушение боковых поверхностей;
• появление высолов на цоколе;
• разрушение кладки.

Наличие хотя бы одного из этих или других признаков – сигнал того, что в структуре фундамента происходят изменения и он утрачивает свои технико-эксплуатационные качества.

Характерные дефекты

Нарушение несущих способностей фундамента может произойти как в процессе возведения конструкции, так и во время ее эксплуатации. Наиболее часто возникают следующие характерные дефекты и повреждения фундаментов:

• просадки оснований, в результате чего в стенах здания появляются трещины;
• изломы, вывалы и сколы в теле фундамента;
• появление в теле конструкций вертикальных и косых трещин;
• расслоение кладки и выпадение отдельных камней – распространенные дефекты бутового фундамента;
• смещение свай от проектного расположения, отсутствие объединяющего сваи ростверка характерны для свайных конструкций;
• выпучивания, перекосы, прогибы, трещины в теле и стыках, следы сырости и высолы, выпадение раствора из мест сопряжений – основные дефекты и повреждения фундамента ленточного типа;
• коррозия арматуры и бетона, приводящая к отслоению или разрушению защитного слоя, встречается в железобетонных фундаментах.

Среди всех встречающихся повреждений наиболее серьезными считаются дефекты, вызванные деформациями оснований фундаментов. Они могут возникать по всему периметру конструкций или на отдельных ее участках.

Способы устранения дефектов

В результате воздействия грунтовых вод, осадочных трещин, механических повреждений и других неблагоприятных факторов с течением времени фундаменты теряют свою прочность, и конструкция становится легко разрушимой. Своевременное устранение дефектов фундаментов позволит предотвратить разрушение здания и продлить срок его эксплуатации.

В зависимости от типа фундамента, видов разрушений и причин по которым они возникли существуют разные способы восстановления конструкций.

Основной и самый опасный дефект – неравномерное проседание фундамента. Исправить его крайне трудно, а в некоторых случаях невозможно. Когда проседание незначительно, то устранить его можно путем подсыпки грунта по всему периметру основания, увеличивая таким образом глубину заложения.

Наиболее эффективные способы устранения дефектов фундаментов из кирпича, бутового камня и ж/б конструкций – укрепление оснований специальными железобетонными обоймами с последующим инъектированием синтетическими смолами, цементными растворами или другими материалами.

Дефекты фундаментов мелкого заложения устраняются путем их углубления и расширения с одновременным укреплением дополнительными конструктивными элементами. Это могут быть столбы, плиты или сплошные стены.

Устранять дефекты гидроизоляции фундамента нужно учитывая тип материала, который использован при устройстве гидроизоляционного слоя. Ремонтные работы основаны на создании водонепроницаемой герметичной оболочки между внешней средой и основанием с заменой поврежденных участков путем оклеивания новыми пленочно-рулонными материалами.

Если обнаружены масштабные дефекты ленточных фундаментов, вследствие которых произошла потеря прочности всего основания, то устранить их можно путем капитального ремонта или замены разрушенной конструкции на новую.

Чтобы избежать повторного появления дефектов все восстанавливающие работы необходимо выполнять со строгим соблюдением технологий и требований СНиП.

Определение технического состояния и степени износа фундаментов

Долговечность и безопасность эксплуатации любого капитального здания напрямую зависит от исправного состояния фундамента. Своевременно выявить дефекты, повреждения и установить соответствие конструкций общепринятым законодательным нормам позволит регулярное обследование фундамента.

ИЦ «СтройЭксперт» оказывает услуги по техническому обследованию. Специалисты с точностью определят возникшие в основаниях дефекты, установят причины их появления и порекомендуют эффективные способы их устранения.

При заказе услуги техобследования заказчик получает отчет, в котором есть подробное описание всех выявленных повреждений. Отчет выступает основанием для проведения работ по ремонту и восстановлению фундаментов.

Источник

Дефекты и повреждения фундаментов и грунтовых оснований

Деформации грунтовых оснований, дефекты и повреждения фундаментов сказываются на техническом состоянии всех строительных конструкций. Учитывая, что основания и фундаменты скрыты грунтом, основными косвенными признаками их неблагополучного технического состояния и одновременно поводом для проведения обследования здания являются:

• деформации зданий, сооружений и их отдельных строительных конструкций (крены, выгибы, перекосы, трещины);
• осадка грунтов вокруг зданий и сооружений, а также просадка полов в подвальных помещениях;
• деформации и разрушение фундаментов и стен с внутренней стороны подвальных помещений;
• подтопления территорий вокруг зданий и сооружений, а также подвальных помещений из-за изменения уровня грунтовых вод, аварий бытовых и технологических систем водоснабжения и канализации;
• нарушение наружного водоотвода (разрушение отмостки, водосточных труб), а также нарушения целостности вертикальной планировки.

Основными причинами дефектов и повреждений фундаментов являются:

1.Ошибки при проведении инженерных изысканий и проектировании.
2.Нарушение технологии работ при подготовке основания:

• переборы грунта;
• некачественное уплотнение грунта;
• промерзание грунта;
• замачивание грунта.

3.Нарушение технологии работ при возведении фундаментов:

• несоответствие марок раствора и класса бетона проекту;
• нарушение правил армирования;
• несоответствие марок кирпича и бутового камня;
• отсутствие перевязки фундаментных блоков;
• выполнение обратной засыпки пазух пучинистыми грунтами.

4.Нарушение правил технической эксплуатации фундаментов:

• подтопление подвалов;
• повышение агрессивности грунтовых вод;
• промерзание оснований;
• перегрузка фундаментов;
• механические повреждения при вскрытии фундаментов, вводе и замене коммуникаций;
• устройство подземных технологических помещений;
• динамические воздействия (сейсмические и взрывные, изменение или нарушение режима работы оборудования, движение транспорта, строительные работы вблизи здания);
• резкие колебания температуры в помещениях;
• старение материалов фундамента и гидроизоляции;
• ведение строительства рядом с существующими зданиями без принятия соответствующих мер по их защите.

Наиболее характерными признаками деформаций грунтовых оснований являются:

• неравномерные и местные просадки;
• фактические осадки, превышающие допустимые значения;
• выпирание грунта основания из-под подошвы фундамента.

Основными причинами деформаций грунтового основания являются:

• превышение нагрузок на основание;
• внешние динамические воздействия (сейсмические и взрывные, изменение или нарушение режима работы оборудования, движение транспорта, строительные работы вблизи здания);
• изменение уровня грунтовых вод, температурного и аэрационного режима, а также физико-механических характеристик грунтов основания в период строительства и эксплуатации;
• малая глубина заложения фундаментов;
• ошибки при проведении инженерно-геологических изысканий и проектировании.

Наиболее характерными дефектами и повреждениями фундаментов являются:

• местные просадки оснований, в результате которых в стенах кирпичных зданий появляются трещины; в крупнопанельных и крупноблочных зданиях расходятся швы, вызывая появление течей и сквозняков; в производственных зданиях возникает опасность падения мостовых кранов из-за перекоса колонн;
• появление вертикальных и косых трещин в теле самих фундаментов;
• сколы, изломы и вывалы в теле фундаментов;
• выщелачивание солей из цементно-песчаного раствора и бетона;
• оголение арматуры, коррозионные явления в теле бетонных фундаментов;
• расслоение кладки и выпадение отдельных камней в бутовых фундаментах;
• разрушение материала камней и раствора в швах каменной кладки фундаментов;
• отслоение или разрушение защитного слоя бетона в железобетонных панелях стен подвала;
• появление сырости;
• вымывание основания;
• пучение грунтов;
• гниение элементов деревянных фундаментов;
• повреждения вертикальной и горизонтальной гидроизоляции фундаментов.

Источник