Укрепление фундамента буронабивными сваями

4.5. Усиление фундаментов буронабивными сваями (ч. 1)

Широкое распространение получило усиление фундаментов мелкого заложения выносными буронабивными сваями, которые так же, как и вдавливаемые сваи, передают нагрузку от здания на лежащие ниже прочные грунты. Буронабивные сваи могут использоваться при усилении ленточных и столбчатых фундаментов, при этом располагают их относительно существующего фундамента так же, как и вдавливаемые сваи.

При усилении ленточных фундаментов буронабивными сваями выполняют следующие этапы работ (рис. 4.18):

• I — вдоль стен разрабатывают шурфы или траншеи и устанавливают крепления; в стене над обрезом фундамента пробивают продольную борозду (штрабу), которая промывается, и в нее на растворе укладывают металлическую разгрузочную балку. Балку перед установкой обматывают проволокой. После установки балка может быть забетонирована;
• II — производят бурение скважин, монтируют арматурные каркасы и бетонируют сваи. Бурение выполняют ручным или механизированным способом в зависимости от стесненности площадки и габаритов оборудования;
• III — пробивают сквозные отверстия в существующем фундаменте, устанавливают металлические поперечные балки, необходимые для задавливания свай в грунт и включения их в работу. Поперечные балки необходимы также для более надежного сопряжения ростверка с существующим фундаментом;
• IV — производят задавливание свай в грунт домкратами и заклинивание балок;
• V — устанавливают опалубку и бетонируют ростверк, который выполняется прерывистым или сплошным по всей длине фундамента; в последнем случае достигается более жесткое сопряжение. После схватывания бетона крепление и опалубку снимают, а траншею засыпают грунтом с тщательным трамбованием.

При усилении столбчатых фундаментов по периметру существующего фундамента пробуривают скважины, устанавливают арматурные каркасы и бетонируют сваи. Головы свай с арматурными выпусками связывают железобетонной обоймой, выполняемой вокруг существующего фундамента. Конструкции железобетонных обойм аналогичные ранее описанным конструкциям. Концы свай заглубляют в прочный слой грунта.

Усиление столбчатого фундамента рассмотрим на примере усиления фундаментов промышленного здания в г. Асбесте. В основании фундаментов залегали глинистые грунты твердой консистенции. В ходе производства монтажных работ посредине здания была обнаружена линза ранее насыпного грунта с 20%-ным содержанием органических включений. После монтажа основных несущих конструкций фундаменты над этим участком получили значительные деформации (от 100 до 300 мм). Деформации были неравномерными, в результате чего одна из колонн сместилась на 100 мм от проектной оси. Деформации привели к образованию трещин в железобетонной колонне, искривлению подкрановых балок и связей между фермами. Было принято решение демонтировать все конструкции здания на участке, где наблюдались аварийные деформации основания, и выполнить новые фундаменты с устройством буронабивных свай, опирающихся на прочные грунты природного сложения (рис. 4.19). Объединение старого и нового фундамента достигалось устройством железобетонной обоймы. По расчету каждый фундамент усиливали восемью буронабивными сваями диаметром 400—800 мм. В расчете работа старого фундамента не учитывалась, вся нагрузка передавалась только через буронабивные сваи. Обоймы выполняли из бетона марки М200. Последовательность выполнения работ описана в работе [63]. Эксплуатация здания показала надежность выполненного усиления.

Источник

Усиление фундамента сваями

Любая часть здания иногда требует ремонта и реконструкции. Несмотря на то, что фундамент является в основном скрытой конструкцией, которая расположена в грунте, и он в некоторых случае требует ремонтных работ. Чаще требуется его укрепление, когда уже существующий фундамент запроектирован с ошибками или начал разрушаться из-за каких-либо факторов. Для укрепления используют много методов – увеличение ленты, закрепление грунта, улучшение прочностных характеристик основания специальными химическими добавками, цементом и обжигом. Один их популярных методов – использование свай. Как проводят такие работы и какие сваи применяются? Рассмотрим подробнее.

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

• Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
• Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
• Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

• винтовые;
• буронабивные;
• буроинъекционные;
• забивные.

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Это относительно новый метод для реконструкции. Он применяется в том случае, если обнаружены признаки осадки строения. Чаще всего осадка проявляется трещинами в стенах и самом фундаменте. Также буроинъекционные сваи применяют и для других случаев. В общем, процесс работ проходит по следующему плану:

• Через существующий фундамент бурят отверстия для свай. Для бурения используют специальные механизмы. Глубину и угол скважины рассчитывают, исходя из состава грунта, уровня осадки существующего здания, наличия грунтовых вод, нагрузки на основание.
• Для работы приготовляется раствор из смеси песка и цемента.
• Готовая смесь инъекционным методом под давлением подается в скважину. Такой метод позволяет полностью заполнить отверстие и уплотнить грунт вокруг будущей сваи. Бетонирование проводится одновременно с извлечением шнека от бура.
• Непосредственно после заполнения скважины в нее опускается каркас из арматуры способом вибропогружения.
• Проводится опрессовка свай после их изготовления.
• После твердения бетона свая и существующий фундамент начинают работать как одна конструкция. Нагрузка передается на более глубокие слои грунта. Разрушение стен прекращается.

В чем плюсы и минусы такой технологии? Основные преимущество таких свай:

• их можно устраивать большого диаметра и на большую глубину;
• при работе не возникает большой шум и динамическая нагрузка на соседние строения;
• буроинъекционные сваи удобны для использования на склоне с оползнем;
• высокая скорость изготовления.

К минусам таких конструкций относят необходимость использование дорогих материалов и оборудования.

В большинстве случаев сваи располагают под углом к поверхности грунта, это связано с тем, что они должны проходить сквозь существующий фундамент. Но существует и способ усиления фундамента вертикальными буроинъекционными сваями. Для этого скважины бурят рядом с лентой, а соединение их в единую конструкцию происходит путем бетонирования и увеличения подошвы существующего основания.

Укрепление фундамента буронабивными сваями

Существует также и другой метод, который использует несущую способность арматурного каркаса и бетонного раствора. Но в нем не применяют опрессовку, а бетон подается обычными методами. Это усиление фундамента буронабивными сваями – один их методов, которые приносят позитивные результаты на проблемных объектах. Работа проводится схожими методами, как и для буроинъекционных свай. Усиление проводят таким образом:

1. В местах, выбранных для монтажа свай высверливают скважины на глубину, необходимую для передачи нагрузки плотным слоям грунта. Почва в этих местах снимается, а существующий фундамент оголяется. Для устройства отверстий применяют шнековые буры.
2. В скважину погружается опалубка. Для этого применяется обсадная труба из металла нужного диаметра.
3. В обсадную трубу помещается арматурный каркас из стальных стержней, связанных в одну конструкцию. Он необходим для увеличения несущей способности сваи.
4. Каркас необходимо связать с существующим фундаментом. Для этого применяют стальные балки, выпуски арматуры и другие способы.
5. Скважина и соединение каркаса с фундаментом заполняется бетоном.

После застывания раствора траншея засыпается, а сваи и старый фундамент работают как единая конструкция.

Винтовыми сваями

Усиление фундамента винтовыми сваями проводят для небольших строений и частных домов. Технология работ такая же, как и для строительства нового фундамента, но есть отличия. Процесс включает в себя следующие этапы:

1. Уже существующий ленточный фундамент оголяется. При возможности это делают с двух сторон. Необходимо обкопать каждую сторону до уровня подошвы. Ширина траншеи выбирается таким образом, чтобы в ней было удобно работать и размещать оборудование.
2. Максимально близко к фундаменту в грунт ввинчиваются металлические винтовые сваи. Высота верха фундамента определяется тем, каким образом сваи будут объединятся с существующей конструкцией. Если будет проходить бетонирование для увеличения ширины ленты, верх сваи оставляют таким образом, чтобы он оказался в толще бетона.
3. Для передачи нагрузки на сваи применяют также стальные конструкции. Для этого на них монтируются швеллеры или двутавры, на которые опирается существующий фундамент. Соединение металлических элементов проводится путем бетонирования.

Усиление ленточного фундамента сваями – один из методов остановки разрушения здания при ошибках в проектировании или осадках грунта. Выбор правильной конструкции проводится путем расчета несущей способности и стоимости каждого варианта. Важно принимать во внимание расположение близлежащих зданий и характеристики грунта.

Источник

Технология усиления свайного фундамента в каких случаях оно требуется

Когда необходимо укреплять фундамент

Все основания ветшают от времени. В некоторых случаях фундамент оказывается в аварийном состоянии вскоре после строительства: это означает, что проектные расчеты были неверными или серьезно нарушена технология возведения.

Ситуации, когда ремонт необходим:

• неравномерная просадка основания приводит к напряжениям внутри бетонной конструкции. Следствие – трещины, разрывы, резкое снижение несущей способности;
• трещины и разломы;
• общее обветшание также снижает несущую способность фундамента.

Возможные причины аварийного состояния:

• неправильный исходный расчет нагрузки или ее незапланированное увеличение в ходе эксплуатации (например, надстроен второй этаж, а необходимый запас прочности проектом не предусмотрен);
• неправильно выбран тип фундамента, без учета особенностей грунта. В результате главным разрушающим фактором становится грунт. Примеры: в заболоченной местности оптимальный вариант основания – сваи; при сильных горизонтальных и вертикальных подвижках предпочтительна плавающая плита, успешно компенсирующая эти движения; столбчатый фундамент вообще самый неустойчивый, его можно использовать только на стабильных грунтах. Разрушительные силы, идущие от земли, вызывают неравномерную просадку даже при идеально рассчитанных эксплуатационных нагрузках;
• естественные факторы, действующие на фундамент с течением времени: замораживание/оттайка, подмыв грунтовыми, паводковыми и ливневыми водами, выветривание. Все это вызывает обветшание. Главные профилактические меры должны быть предусмотрены еще в проекте: утепление, гидроизоляция, защитное облицовочное покрытие. Их отсутствие в готовом доме – нарушение технологии строительства. Со временем все эти материалы приходят в негодность, их необходимо периодически обновлять, не дожидаясь, пока фундамент придет в аварийное состояние;
• стихийный форс-мажор: оползень, наводнение, землетрясение. Силы воздействия настолько велики, что в реставрации нуждается даже идеально выбранный, рассчитанный и возведенный фундамент.

Осуществить первичную диагностику состояния фундамента вы можете сами, еще до вызова мастеров: выберите несколько самых крупных трещин и наклейте поперек них маячки из гипса или бумаги. Наблюдайте в течение нескольких дней: если трещины увеличились и маячки разрушены – значит, трещина прогрессирует и пора укреплять основание. Фундамент перестал быть надежным, а в ближайшее время процесс разрушения затронет и фасадные стены тоже.

В любом случае – нужно вам укрепление фундамента или вы только планируете возведение сооружения – обращайтесь к нам.

Мы подберем комплекс работ, который обойдется вам в минимально возможную сумму, а результат будет эффективным долгие годы.

Необходимые меры по укреплению фундамента

По результатам полной, профессиональной диагностики мы выбираем необходимый комплекс мер по обеспечению устойчивости основания. Сюда входят:

• собственно укрепление;
• усиление грунта;
• защитные меры против обветшания: гидроизоляция, устройство дренажа, теплоизоляция.

Варианты укрепления фундамента зависят от особенностей дома, грунта, самого основания. При прочих равных приоритетными факторами становятся стоимость и скорость ремонта. Чаще всего мы используем следующие способы усиления:

• торкретирование (цементация);
• железобетонная обойма (дополнительный внешний пояс ленточного фундамента);
• укрепление сваями, обычно буронабивными или буроинъекционными.

О последнем способе подробнее. Сваи устанавливаются на тех участках, где отмечено провисание конструкции – в углах постройки или в любом месте периметра. Самыми напряженными участками являются те, где уже проявились трещины – там монтаж дополнительных свай обязателен.

Сваи могут использоваться не только как структурная часть конструкции в будущем, но и в качестве временной меры, когда необходимо приподнять фундамент/дом на время реставрационных работ.

Почему именно буронабивные? Прежде всего, необходимо исключить те сваи, монтаж которых может вызвать дополнительные повреждения постройки: ударно-забивные и погружаемые виброметодом. Теперь выбор не слишком велик: буронабивные/буроинъекционные, вдавливаемые и винтовые. Для вторых потребуется дорогое и не слишком маневренное сваевдавливающее оборудование, и эта технология по-настоящему эффективна только на мягких грунтах. Винтовые сваи – хороший вариант для частных коттеджей, но они стоят дороже бетонных и их несущая способность ограничена величиной стержня.

Для больших тяжелых конструкций, особенно расположенных в черте города или в районе плотной застройки, оптимальный вариант — усиление фундамента буронабивными сваями.

Какой бы способ вы ни выбрали, вам потребуется помощь профессионалов. Собственноручно выполненная конструкция долго не прослужит: необходим профессиональный расчет и тщательное соблюдение технологии. А также техника (бурильная установка и др.) которая у вас вряд ли есть. Если вы обратитесь к нам, мы подберем для вас технологически обоснованный и демократичный по цене вариант ремонта и выполним его в точном соответствии с рекомендациями СНиП.

Источник