Техническое обследование фундаментов сооружений

Обследование состояния фундаментов существующего здания

Данное обследование производится для оценки технического состояния фундамента и грунтов основания эксплуатирующихся зданий, а также, в случае увеличения нагрузки на фундамент и основание от надстраиваемых этажей, замене перекрытий, пристройки к существующему зданию дополнительного объёма. Обязательным, также, является обследование фундаментов при наличии в конструкциях здания дефектов, свидетельствующих о просадках, неравномерной осадки здания. В случае строительства нового здания рядом с одиночно существующим, или рядом с группой зданий.

При обследовании фундаментов и основания обязательным является изучение материалов, ранее выполненных инженерно-геологических исследований на данном или на соседнем участке (при их наличии). Изучение результатов ранее произведённых обследований о техническом состоянии, глубине заложения фундаментов, произведённых ремонтных работах.

Непосредственно на объекте производится отрытие шурфов около фундаментов, для изучения текущего состояния основания, производится отбор проб грунта и грунтовых вод под подошвой фундамента, испытание грунтов статическими нагрузками. Определяется тип, конструкция и глубина залегания фундаментов, степень благоустройства и состояние отмостки здания. Приборным контролем определяются физико-механические характеристики материалов, фиксируются дефекты фундамента, состояние гидроизоляции. Определяется соответствие текущих характеристик инженерно-геологического состояния грунтов основания и уровня грунтовых вод архивным данным.

По результатам обследования определяются мероприятия по необходимости усиления фундаментов. В случае увеличения объема здания от дополнительной нагрузки и в случае обнаружения дефектов, поверочным расчётом определяется несущая способность грунтов основания для восприятия существующей и дополнительной нагрузки.

Основные положения по обследованию фундаментов содержит раздел 5, ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».

Пример обследования фундаментов здания. Определение состояния фундамента под существующую нагрузку.

При проведении обследования был осмотрен фундамент здания, определена его конструкция и состояние. Из шурфов были отобраны пробы грунта для обследования в лаборатории. Для определения нагрузок на основание произведено определение конструкции и состава перекрытий, стен здания, конструкции крыши, кровли. На основании обследований в лаборатории определены физико-механические свойства грунтов.

Выполнены обмеры конструкций, в отдельных местах были произведены зондажи для определения конструкции и состава перекрытий и пола на каждом этаже, определены нагрузки от стропильной системы и кровли. По результатам обследования установлено расчётное сопротивление основания, выполнен поверочный расчёт основания под подошвой фундамента на восприятие существующей нагрузки, определена максимальная осадка основания. По результатам обследования и проведения поверочных расчётов было определено, что несущая способность основания обеспечена для восприятия нагрузки, передаваемой от подошвы фундамента. Осадка в пределах норм СНиП.

По результатам обследования технического состояния конструкции фундамента установлено, что фундамент имеет дефекты, в виде вымывания деструктированного раствора из швов кладки. Горизонтальная гидроизоляция не обеспечивает защиту от капиллярного подсоса влаги из грунта. Отмостка, местами, разрушена, уклон планировки, местами, направлен в сторону здания, поверхностные воды проникают к фундаменту.

Источник

Обследование фундаментов

Фундамент здания или сооружения закладывает основу успеха всего строительства. В сметной документации возведение фундамента составляет около 20% от общей суммы. В случае необходимости усиления конструкции и увеличения несущей способности, стоимость работ поднимается до 50%. Такие величины обусловлены важностью проводимых работ и спецификой их проведения: высокая сложность, частое применение ручного труда, сжатое пространства для работы.

После возведения фундамента или при принятии решения на реконструкцию здания, обязательным этапом является проведение обследования фундамента. Особенно важно выполнить комплекс обследовательских работ на должном уровне перед увеличением нагрузки на основание (строительство дополнительных этажей, рост нагрузки на перекрытия).

Особенности дефектов и повреждений оснований и фундаментов

Дефекты в конструкции оснований и фундаментов могут выявляться на двух этапах:

1. На стадии строительства.
2. На стадии эксплуатации здания или сооружения.

В обоих случаях их появление можно предотвратить, проводя необходимые работы по оперативному выявлению деформаций. Чем раньше обнаружена проблема, тем проще её устранить.

Главная трудность, которая возникает при экспертизе подземных частей здания – отсутствие возможности визуального контроля за состоянием элемента. Фундамент скрыт от глаз и не представляется возможным выявить дефекты. Поэтому для обследования фундаментов зданий используют уникальные технологии. Слежение за состоянием и оценка качества конструкции обязательны при строительстве и дальнейшей эксплуатации.

Виды деформаций фундаментов

На практике, обследованию основания уделяется неоправданно мало внимания. Строители ограничиваются соблюдением технологий на стадии возведения, а отслеживания дальнейшего поведения конструкции игнорируется. При этом, именно деформации фундаментов приводят к наиболее значимым разрушениям, вплоть до полного обрушения. Самые сложные и трудно ликвидируемые деформации связаны с фундаментами и грунтами основания.

Порядок и методика обследования оснований и фундаментов

Выработана определённая методика проведения обследования фундаментов зданий с целью определения его состояния и своевременного выявления дефектов и погрешностей. Специалисты, занимающиеся подобными экспертизами, начинают свои работы с закладки особых шурфов.

Места расположения и глубина этих шурфов зависят от проекта строения, особенностей грунтов, категории сложности и безопасности будущего здания. Главная задача – определить прочность бетона под землёй. Дополнительно извлекаются образцы грунтов, на которых закладывается основание. Они подвергаются лабораторным исследованиям, и составляется подробный отчёт с описанием характеристик грунтов. Для получения необходимого грунта шурфы отрывают ниже подошвы фундамента.

В зависимости от объекта, фундамент может быть различного типа:

При проведении первичного обследования могут быть выявлены значительные деформации и повреждения фундамента. В таком случае выполняется инструментальное обследование.

В таком случае специалисты проводят испытания кернов из конструкций – это позволяет составить полную картину параметров прочности элемента. Помимо этого, специальными методами и приборами производится неразрушающее обследование фундамента, в ходе которого выявляются трещины различной степени раскрытия. Специалисты должны обязательно установить причины их появления.

Главным параметром, который определяется и анализируется при обследовании фундаментов, как существующих зданий, так и вновь возводимых, служит прочность бетона. Её определение – обязательная задача работника.

Существует несколько методик для установления точной прочности бетона в фундаменте:

• Неразрушающий контроль (при этом структура бетона не подвергается механическому воздействию и повреждениям)
• Ультразвуковое обследование с помощью специального тестера
• Упругий отскок
• Способ ударного импульса
• Метод отрыва со скалыванием
• Изучение на особом прессе отобранных образцов конструкции
• Важный метод – лабораторный анализ отобранных образцов грунтов

Выбор подходящего метода обследования фундамента определяется особенностями конкретного объекта и техническими возможностями исполнителей.

Ультразвуковое обследование фундамента

По результатам проведённого комплекса мероприятий, составляется детальный технический отчёт. В нём должна содержаться следующая информация:

1. Ведомость дефектного состояния фундамента
2. Полные данные о повреждениях, осадке и дефектах фундамента
3. Подробные результаты анализа кернов и сколок в лаборатории
4. Параметры, полученные в ходе инструментального обследования
5. Детальная оценка прочности основания
6. Окончательные выводы по экспертизе и список рекомендаций для строителей

Проведение обследования фундамента требует от специалистов особого внимания ко всем деталям. В ходе выполнения работ выделяются несколько этапов:

1. Подготовительный этап (сбор основных данных, изучение документации, выбор методов обследования)
2. Этап полевых работ (непосредственное обследование объекта в натуре, сбор актуальной информации)
3. Этап лабораторных анализов и исследований
4. Камеральный этап (обобщение собранных материалов, анализ и составление технического отчёта)

Теперь более подробно о каждом из названных этапов.

Подготовительный этап обследования фундамента

На этой обязательной стадии перед специалистами стоит задача собрать максимуму имеющихся данных по объекту строительства, в том числе проектная документация, описание технологии производства, паспорта на материалы и прочее.

Весь этап включает в себя:

• Анализ и составление проектной документации
• Составление материалов инженерно-геологического, гидрогеологического исследований, которые полностью описывают рассматриваемый объект и местность
• Разработка и ведение журналов наблюдений за кренами, осадками, прогибами и прочими деформациями, происходящими с фундаментом
• Разработка и проведение комплекса инженерных действий на строительной площадке

Уже на подготовительном этапе специалисты проводят постоянный контроль и наблюдения за зданием или сооружением с целью оперативного выявления дефектов.

Сбор проектной документации

Полноценное проведение подготовительного этапа даёт возможность установить необходимость вскрытия фундамента. Если в грунтах происходит вымывание отдельных фракций, то работы по вскрытию фундаментов могут привести к полному разрушению. Если в ходе обследования выявляется некоторая осадка выше допустимого, то выполняют статистическое зондирование грунтов.

Полевые работы

Важнейший этап для сбора актуальной информации об объекте и быстрого принятия решения в конкретной ситуации. Он включает в себя следующие работы:

• После анализа осадки на территории работ, при допуске, закладывают специальные обследовательские шурфы. После отрытия работник проводит полный анализ состояния подземной части конструкции. Здесь необходимо изучить состояние гидроизоляции фундаментов, техническое состояние конструкции, прочность материалов. Проводится тщательный осмотр на предмет выявления трещин и повреждений. По результатам работы в шурфах составляется подробный технический отчёт.
• С помощью специальных инструментов осуществляется отбор образцов для последующего обследования в лабораторных условиях. Места отбора определяются дополнительно в соответствии с рекомендациями и правилами обследовании фундаментов.
• Специалисты на полевом этапе проводят инструментальное выявление деформаций наземной части конструкции. При установлении их наличия следует выявить причину появления и сделать рекомендации по её устранению.

к оглавлению ↑

Комплекс лабораторных работ

Перечень лабораторных работ включает в себя действия по изучению отобранных образцов с использованием соответствующего оборудования с целью выявления фактических параметров образца. На этом этапе перед работниками стоит задача точно определить физические и механические характеристики конструкции, а также свойства объекта исследования с позиции прочности и деформационных изменений. Все этапы работы и возможные результаты подробно описаны в соответствующих ГОСТах и инструкциях.

Лабораторный анализ грунта

Особое внимание уделяется анализу отобранных кернов грунтов, лежащих в основании фундамента. Характеристики грунтов определяют вероятность и величину осадки под воздействием строения. Для оптимального результата, обладающего достаточной точностью, определены правила отбора образцов и порядок их анализа.

Камеральные работы

На заключительном этапе обследования фундаментов перед исполнителем стоит задача обобщить проведённые работы и составить детальный отчёт по объекту, с полным описанием текущего состояния конструкции и рекомендациями для последующих работ.

Специалисты, выполняющие обследование оснований и фундаментов, имеют широкие полномочия по организации строительства. В случае выявления по результатам работ несоответствия фундаментов нормативным требованиям, они могут приостановить строительство до устранения указанных замечаний. При необходимости, может проводиться дополнительное обследование.

Методы определения прочности бетона при обследовании фундаментов

Определение прочности используемого при строительстве фундамента бетона является ключевой задачей при обследовании. Для установления на практике характеристик материала существует несколько различных методов, которые делятся на несколько групп

1. Разрушающие методы
2. Прямые неразрушающие
3. Косвенные неразрушающие

В основе их разделения лежит механическое воздействие на бетон. При подборе оптимального метода отталкиваются от конкретного объекта и его характеристик, а также от имеющегося в распоряжении оборудования.

Разрушающие методы являются классическими и требуют анализа заложенного фундамента на месте, с помощью механического воздействия. Наиболее популярным и принято считать точным методом служит метод определения прочности путём испытания отобранных из конструкции образцов. Несмотря на точность, с течением времени к этому способу прибегают всё реже. Причина кроется в нежелательности даже минимальных механических повреждений фундаментов.

Испытания бетона на прессе

Каждый материал имеет свой паспорт с описанием заводских характеристик. Бетон делится на несколько классов и для конкретного объекта необходимый рассчитанный класс описывается в проектной документации. Отклонение от класса недопустимо, так как нарушает все проектные расчёты. В лабораторных условиях технология определения класса бетона предельно проста: на специально предназначенном гидравлическом прессе производят раздавливание изучаемых кубиков бетона. Показатель прочности, полученный в ходе опыта, определяет класс материала.

На данный момент лучшим способом обследования фундамента является применение способов неразрушающего анализа. С помощью специальных приборов создаётся ультразвуковое излучение необходимой длины волны, которое, проходя сквозь бетон, улавливается приёмником. Так специалисты получают все необходимые характеристики материала.

В каких случаях проводят обследования фундаментов

Главные причины необходимости в обследовании фундамента следующие:

1. Требования класса безопасности возводимого объекта, которые предписывают обязательное обследование фундаментов
2. Выявление дефектов в конструкции, которые могли быть спровоцированы фундаментом
3. Дополнительное усиление имеющейся конструкции

В последнем случае проведение обследования предшествует строительным работам. Потребность в этом возникает в случае:

1. Возведения дополнительных этажей здания
2. Монтаж технологических установок и оборудования
3. При механическом износе существующего фундамента

Во всех случаях требуется разработка проекта по усилению фундамента, которая невозможна без детального анализа существующей конструкции.

Факторы, влияющие на техническое состояние фундаментов

Фундамент, как подземная часть строения, непосредственно взаимодействует с грунтами. Поэтому перед закладкой основания проводится изучение характеристик грунтов. Осадки и колебания в структуре подосновы могут привести к значительным разрушениям фундамента. Взаимодействие с грунтами является ключевым фактором, влияющим на состояние основания конструкции.

Фундамент подвергается воздействиям со стороны окружающей среды: перепады температуры, как суточные, так и годовые, приводят к микроразрушениям структуры материала и снижают его прочность. Прежде всего, это вызвано расширением влаги внутри фундамента.

В некоторых ситуациях фундамент подвергается не типичным воздействиям. К таким относятся землетрясения, подземные работы и образование полостей. В зонах с возможными сейсмическими событиями, технология производства фундамента имеет ряд особенностей.

Постоянное воздействие большой нагрузки веса всего объекта на фундамент требует периодического контроля за его состоянием.

Источник