Устройство шурфов для обследования фундаментов

Шурф фундамента – зачем нужен, правила и варианты устройства, негативные моменты

Подземная часть любого здания спрятана под толщей грунта, поэтому даже визуально осмотреть ее не представляется возможным, в отличие от наземных конструкций. Проведению качественного обследования фундамента существующих построек способствуют шурфы, выкопанные с наружной стороны сооружения или изнутри. Их месторасположение определяется в зависимости от конструкции самой постройки, расстояния до близлежащих строений, а также от уровня заложения подошвы фундамента.

Когда необходимо обследование подземных конструкций

Проверка состояния фундамента и основания под ним требуется в случаях:

• увеличения этажности здания;
• технической переоснастки производства;
• капитального ремонта, связанного с повышением нагрузок;
• появления значительных трещин на фасаде и перекосов проемов;
• развития недопустимых просадок;
• необходимости возведения близкорасположенных фундаментов и т.д.

Зачастую о проблемах подземной части сооружения свидетельствуют внешние повреждения на стенах, определяемые визуально, а также заклинивание сразу нескольких дверей, расположенных в одной плоскости или неподалеку друг от друга. В этих случаях специалисты дают однозначное заключение о том, что строение испытывает деформации, и происходит это, скорее всего, из-за слабости основания или начавшегося разрушения фундамента.

При капитальной реконструкции объекта, предполагающей усиление давления на грунт, в обязательном порядке требуется провести обследование его подземной части, для чего необходимо вырыть шурфы.

В ряде случаев бывает достаточно изучения технической документации. Но при ее отсутствии или возникновении значительных просадок, подтвержденных систематическими наблюдениями, а также при работах, связанных с переустройством старых строений, без непосредственного осмотра состояния фундамента и основания обойтись нельзя.

Недопустимые деформации, перекосы и просадки зданий могут происходить по разным причинам, появляющимся сразу, с годами или после оттаивания грунта. Источниками проблем становятся:

• атмосферные воды, просачивающиеся в грунт и замачивающие основание;
• подземные воды, появляющиеся в результате утечек из сетей водоснабжения или канализации, а также резервуаров и теплотрасс;
• поднявшиеся выше допустимого уровня грунтовые воды;
• недостаточно уплотненное основание или обратная засыпка;
• промораживание или вымывание грунта;
• смещение грунтовых слоев относительно друг друга и т.д.

При шурфовании отбирают пробы грунта в основании фундамента, визуально осматривают конструкцию и, при необходимости, изымают образцы материалов (бетона, раствора, камня) для дальнейших лабораторных исследований. Нередко производят вскрытие арматуры.

Правила устройства шурфов

Шурф представляет собой вырытую яму, оголяющую стенку ленточного, опору столбчатого или боковую часть плитного фундамента. Места расположения заглублений определяют, исходя из конкретных условий. Приоритетными являются проблемные участки, а в случае необходимости обследования длинномерных зон, выбор оставляют за площадками, которые менее всего могут стать помехой для прохожих или проживающих рядом людей.

Строители при разметке шурфов не должны отталкиваться только от удобства условий работы и доступности территории. Исследования практически всегда производятся в населенных районах, поэтому от присутствия пешеходов вблизи объекта избавиться не получится. Но и окружающим необходимо помнить о том, что обследование фундамента носит всего лишь временный характер, а проводимые мероприятия являются необходимыми, целесообразными и не критичными.

В обязательном порядке шурф должен закладываться в местах, где явно просматривается деформация стен. Также шурфование может производиться:

• на наиболее загруженных участках здания;
• в каждой самостоятельной части многосекционного дома;
• в зонах расположения дополнительных опор.

Особого внимания требуют площадки, где состояние грунта или фундамента определяется как аварийное. В этом случае, кроме проблемного участка осматривают надежные зоны, где устраивают шурф, после чего результаты исследования сравнивают. Для фундамента реконструируемого объекта шурфование и обследование конструкций вместе с основанием производят в местах установки несущих колонн и стен. А в случае частичной надстройки – только в районе реорганизации.

Количество шурфов зависит от начальной цели ревизии фундамента. При реконструкции или капитальном ремонте здания, не предусматривающем увеличения нагрузок, достаточно будет выполнить 2-3 контрольных шурфа. При устранении поступления воды в подвальном помещении или на первом этаже выкапывают ямы в каждом из обводненных участков, а при углублении подвала делают по одной яме возле всех стен. На наиболее загруженных зонах допускается выполнение двухсторонних шурфов.

В местах изменения уровня заложения фундамента или значительного скачка высоты сооружения нередко устраивают дополнительные шурфы.

Каждый шурф выкапывают ниже глубины заложения фундамента на полметра. В зависимости от стесненности территории и размера заглубления, стенки ямы делают с откосами или укрепляют их вертикальными щитами с распорками. Минимальная площадь днища шурфа относительно его глубины составляет:

• 1,25 м2 – до 1,5м;
• 2 м2 – от 1,5 до 2,5м;
• более 2,5 м2 – от 2,5м.

В строениях с подвалами шурфование производят с внутренней стороны, что значительно уменьшает трудовые затраты при выполнении земляных работ. Шурфы, в этом случае, имеют, как правило, глубину 0,8-1,2м и размеры по дну – 1,0*1,0м.

В результате обследования фундамента выясняют или уточняют:

• глубину заложения подземной части;
• габаритные размеры в плане;
• тип и прочность конструкции;
• наличие дефектов и разрушений;
• класс бетона и марку камня (по образцам – в лаборатории);
• состояние гидроизоляционного слоя;
• нарушение положения относительно вертикальной оси;
• факт присутствия каких-либо усилений.

Состояние искусственного и естественного основания определяют по отобранной в тех же шурфах пробе грунта. В некоторых ситуациях требуется дополнительное шурфование.

Варианты вскрытия фундаментов

Одной из стенок шурфа, предназначенного для обследования ленточного фундамента, является вертикальная поверхность самой подземной конструкции. Для отдельно стоящих столбчатых фундаментов возможно три варианта их вскрытия:

• двухстороннее – шурф выкапывается по двум смежным сторонам фундаментной железобетонной подушки;
• угловое – яма располагается также с двух сторон, но не на полную длину граней подошвы фундамента, а лишь наполовину;
• периметрическое – оголение конструкции производится с трех сторон полностью, а с четвертой – частично.

Двухсторонняя схема шурфования применяется в случае наличия в зоне выкапывания ям значительных осадочных деформаций, при асимметричной форме фундаментной подошвы, либо при рассмотрении возможности увеличения нагрузок на несущие конструкции после реконструкции объекта. Угловой шурф устраивают при одинаковых размерах сторон железобетонного основания в плане и отсутствия просадочных процессов. Для производственных строений учитывают, также, равномерность нагрузок от оборудования и недопустимость его демонтажа или перемещения на другое место в дальнейшем.

Выкапывание шурфа по периметру используют в критических ситуациях, когда требуется максимальный осмотр подземной части здания или доскональный анализ грунтовых условий. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.

Нередки случаи, когда для небольшого по площади и этажности здания приходится выкапывать значительно больше шурфов, чем для огромного производственного цеха, имеющего схожие конструкции. Дело в том, что на процесс ответственного обследования в большей степени оказывают влияние конкретные условия, визуальные оценки, а также предварительные контрольные замеры и исследования, нежели человеческий фактор. Бывает, что при минимальной проверке выявляются значительные несоответствия подземной конструкции с технической документацией и даже предыдущими исследованиями. Тогда-то и требуются дополнительные изыскания.

Обследование фундаментов при помощи шурфов производят специализированные организации при наличии техзадания, проектной документации на проведение работ с четким указанием мест расположения и размеров приямков, а также разрешения надзорных органов.

Присутствие профессионалов и руководство инженеров при выкапывании шурфов необходимо для того, чтобы:

• лишний грунт из-под фундамента не был случайно удален во избежание дополнительных просадок;
• при подтоплении ямы могли быть быстро обследованы проблемные участки, так как при интенсивной откачке воды дополнительно вымывается порода, в том числе песчаная подушка;
• специалист смог подкорректировать размеры шурфа для возможности выполнения более точных замеров;
• были изъяты правильные пробы грунта и образцы материалов.

По окончании работ каждый шурф засыпается с послойным уплотнением. Далее, с внешней стороны восстанавливается отмостка по всем правилам, а изнутри – пол.

Негативные моменты шурфования

Перед тем как решиться на обследование фундаментов путем выкапывания шурфов, необходимо понимать, что работы повлекут за собой определенные неудобства, которые могут коснуться не только хозяина строения, но и окружающих. А именно:

• шум при разрушении отмостки или бетонного пола;
• пыль и грязь;
• появление влажности;
• вероятность подтопления при несвоевременной откачке атмосферных вод;
• повреждение гидроизоляции;
• трудности в передвижении вблизи дома;
• невозможность эксплуатации обследуемых участков.

Но, несмотря на трудности, необходимо понимать важность устройства шурфов, предусматриваемых для наглядного ознакомления с проблемами фундаментов и основания под ними. Неудобства, в этом случае, носят временный характер.

Источник

Как правильно шурфить фундаменты: обследование фундамента здания

Что такое шурф фундамента?

Для изучения невидимых подземных конструкций применяют шурфование фундамента. Шурф – яма, открывающая стену ленточного, боковую часть плитного фундаментов или основание столбчатого фундамента. Яма может быть вертикальной или немного наклонной. Этот способ основан на выкапывании нескольких ям вплотную к основанию на всю его глубину и ниже. Форма ям может быть любой – круглой, квадратной и даже прямоугольной. Иногда откапывают длинные участки основания. Кроме визуального изучения несущих конструкций, этот вид обследования позволяет получить информацию в следующих случаях:

• точно определить глубину залегания и конструкцию фундамента;
• материал;
• наличие трещин, разрушений, замокания;
• наличие (или отсутствие) и состояние гидроизоляции;
• информацию о составе несущих грунтов, их плотности и несущей способности;
• их прочности;
• близком залегании верховодки;
• сезонном повышении уровня грунтовых вод.

Выкапывание ям – трудоемкая работа, но она окупается получением наиболее полной и полноценной информации о состоянии основания здания. Кроме того, только так можно взять пробы грунта и материала подземной части строения, вскрыть арматуру. Шурфы чаще выкапывают с наружной части здания. В отдельных случаях ямы можно выкопать и внутри здания. Чаще всего внутренние шурфы копают в зданиях с подвалами.

Шурф фундамента выполняется для обследования состояния его подземной части с целью дальнейшего ремонта или реставрации.

Особенности шурфов в строительстве

Факторы, влияющие на выбор места для исследования:

• наличие явной деформации на определенном участке здания;
• наиболее загруженный фрагмент строения;
• если дом многосекционный, то исследованию подвергается каждая секция;
• при наличии дополнительных опор, их также осматривают;
• при реставрации определяют места, где установлены несущие стены и опоры.

Шурфы углубляют ниже уровня фундамента, чтобы была возможность исследовать состояние основания.

Для ленточного фундамента обследование может производиться и внутри здания, и снаружи. Шурф выкапывается таким образом, чтобы был доступ к основанию.

Для столбчатых фундаментов могут быть три вида исследовательских углублений:

• Двухстороннее. Обнажают две смежные стороны опоры.
• Угловое. Также очищают две стороны основания, но до половины ширины.
• Периметрическое. Применяется в экстренных случаях, когда требуются основательные исследования и самого основания, и прилегающего грунта.

Шурфы в строительстве используются мелкого, изредка среднего углубления.

Суть технологического процесса

Если на сооружении явственно просматриваются признаки разрушений, вызванные повреждением фундаментной основы, возникает необходимость в определении дефектов опорной конструкции и вероятности проведения ремонтно-восстановительных работ. В подобных ситуациях запрещается бурить скважины, чтобы не усугубить ситуацию. Выход только один – в определенных местах выкопать шурфы.

Они представляют собой круглые ямы, устроенные на максимально возможную глубину у внешних или внутренних фундаментных стен. Если предстоит обследовать основание перед ремонтом или реставрацией, то готовят не менее десятка шурфов.

Располагают их симметрично поверхности, как правило – с внешней стороны сооружения, так как тут легче выполнять земляные работы.

В каких случаях обследуют фундамент

Уточнение состояния опорной конструкции и расположенного под ней основания необходимо в ряде ситуаций:

• на объекте увеличивается количество этажей;
• проводится техническое переоснащение производства;

• намечен капитальный ремонт, после проведения которого повысятся нагрузочные усилия;
• на фасаде появились большие трещины, проемы перекосились;
• развились недопустимые неполадки;
• потребовалось возвести в непосредственной близости от объекта новый фундамент.

Довольно часто о наличии проблем, связанных с состоянием подземной конструкции, судят по внешним повреждениям стен, определяемым визуальным методом. Кроме того, явным признаком дефекта основания считаются находящиеся в общей плоскости двери, которые начало заклинивать. В подобных ситуациях опытные специалисты единодушно утверждают, что на объекте происходят процессы деформирования, и основной причиной этого является слабость основы или ее преждевременное разрушение.

Иногда достаточно изучить проектную документацию. Но если она отсутствует, или наблюдаются существенные просадки объекта, в обязательном порядке проводится откопка шурфов для обследования фундаментов.

Деформирование, перекос или просадка происходят по различным причинам, которые проявляются сразу, через определенное время либо при сезонном пучении почвы. Как правило, подобные проблемы связывают с:

• атмосферными осадками, попадающими в почву и увлажняющими бетонное основание;
• грунтовыми водами, порывами в канализации, теплотрассе или водопроводе;

• плохо уплотненным основанием;
• замораживанием либо вымыванием почвы;
• сдвигом грунта.

При шурфовании в основании фундаментной конструкции берется на исследование грунт, бетонная поверхность осматривается визуально, в случае необходимости изучаются образцы материалов, из которых устроена опора. Довольно часто появляется необходимость вскрывать арматуру.

Как правильно?

Участок, на котором будут копаться ямы, необходимо оградить – чтобы никто не упал и не травмировался. Шурфы копаются вручную. Глубина заложения шурфов – ниже уровня залегания фундамента примерно на 500 мм. Выбирают строго вертикальные ямы или с немного наклонными стенками. Это зависит от рыхлости грунта – в песчаных грунтах стенки будут осыпаться, и яма в вертикальном сечении будет иметь форму трапеции. При необходимости стены ям укрепляют щитами.

Устройство шурфов выполняют в сухую погоду, при откачанных грунтовых водах и высушенном подвале. Соотношение глубины шурфа к площади его дна:

• при глубине до 1,5 м – площадь дна равна 1,25 кв.м;
• при глубине до 2,5 м – площадь дна находится в пределах 1,5-2,5 кв.м;
• при глубине больше 2,5 м – площадь дна больше 2,5 кв.м.

Если шурф копается в подвале или цокольном этаже, то его глубина (и соответственно площадь сечения) будет меньше – 1-1,5 м глубины и 1 кв.м площади дна. Это экономит трудозатраты.

Иногда возникает необходимость откапывать и осматривать участки основания большой протяженности. Обычно это происходит тогда, когда конструкции здания или фундамента сильно разрушаются. Иногда осмотр совмещают с восстановительными работами или гидроизоляцией. В таких случаях откапывают последовательно участки основания длиной не более полутора метров. В противном случае удаление грунта от ленты основания может привести к его разрушению и даже обрушению конструкций всего строения.

Важно после обследования восстановить отмостку с наружной части здания и пола в подвале или цокольном этаже. Земля при закапывании ямы обязательно послойно уплотняется с проливанием водой (без фанатизма – не нужно топить основание здания). Отмостка выполняется по всем правилам – с уплотнением грунта, щебеночной подушкой и армированием. Обязательно нужно провести гидроизоляцию вскрытых участков основания и изоляцию (при необходимости) проходящих инженерных коммуникаций (гидро- или теплоизоляцию).

Обследование состояния фундамента лучше доверить специалистам. Неопытному человеку будет сложно правильно оценить пригодность дальнейшей эксплуатации основания здания.

Сколько нужно делать шурфов?

Количество зависит от степени повреждения фундамента. Если это ленточный или монолитный фундамент, тогда шурфы делают каждых 1 метр или еще ближе. Также всегда выполняют 2-3 контрольных отбора проб в независимых местах, чтобы затем сделать сравнительный анализ состава фундамента и грунта вокруг него.

• Если нужно провести только обследование, тогда делают 2-3 шурфа на каждых 10 метров длины основания.
• При устранении поступления грунтовых вод выкапываются ямы уже в заблаговременно высушенных участках подвала или цокольного этажа. А если проводится углубление подвала, тогда достаточно и одной ямы посередине каждой стены.
• В случаях обнаружения колебаний уровня основания или значительной просадки, шурфы устанавливают двухсторонние, чтобы найти причину просадки.

Все шурфы всегда выкапывают на глубину ниже подошвы основания еще минимум на полметра.

Результаты шурфования могут быть следующими:

• есть данные о глубине заложения подземной части;
• получены габаритные размеры основания;
• с лаборатории поступила информация о состоянии фундамента и степени его прочности;
• наличие дефектов и разрушения;
• класс бетона, марка камня;
• есть данные о состоянии гидроизоляции;
• можно проверить геометрию основания;
• также всегда обнаружится усиление нагрузок на конкретный участок фундамента.

Какая должна быть глубина шурфа?

Глубина шурфа принимается из следующих соображений:

1. Если шурф делается непосредственно возле существующего фундамента, то его делают до подошвы фундамента (там, где фундамент опирается на грунтовое основание). Иногда, для измерения ширины подошвы существующего фундамента шурф выполняют более заглубленным – ниже подошвы фундамента на 10…20 см (Внимание! Заглублять шурф ниже подошвы фундамента можно, если фундамент имеет удовлетворительное состояние и является достаточно сплоченной, монолитной конструкцией).
2. Если шурф делается перед началом нового строительства, то его выполняют на проектную глубину заложения будущего фундамента.

Необходимо отметить, если шурф делается глубоким в малосвязанных грунтах (например, песчаные грунты), то следует выполнять либо уклоны откосов, либо закреплять грунт деревянными щитами.

В каком месте следует выполнять шурф?

В любом случае перед шурфованием следует на эту тему проконсультироваться со специалистом, то есть с тем, для кого эти шурфы выполняются. Но в общем можно учесть следующие правила:

• при наличии подвала в здании шурфы следует выполнять в подвале (снаружи шурфы будут очень глубокими);
• при отсутствии подвальных помещений шурфы можно выполнять как снаружи, так и внутри строения;
• при возможности шурфы следует размещать в местах пересечения двух капитальных стен (в этом случае, при использовании одного шурфа, возможно осмотреть фундаменты сразу под двумя стенами);
• при новом строительстве шурфы стараются выполнить в непосредственной близости к пятну застройки.

Шурф выполнен перед началом нового строительства

Варианты вскрытия фундаментов

Одной из стенок шурфа, предназначенного для обследования ленточного фундамента, является вертикальная поверхность самой подземной конструкции. Для отдельно стоящих столбчатых фундаментов возможно три варианта их вскрытия:

• двухстороннее – шурф выкапывается по двум смежным сторонам фундаментной железобетонной подушки;
• угловое – яма располагается также с двух сторон, но не на полную длину граней подошвы фундамента, а лишь наполовину;
• периметрическое – оголение конструкции производится с трех сторон полностью, а с четвертой – частично.

Двухсторонняя схема шурфования применяется в случае наличия в зоне выкапывания ям значительных осадочных деформаций, при асимметричной форме фундаментной подошвы, либо при рассмотрении возможности увеличения нагрузок на несущие конструкции после реконструкции объекта. Угловой шурф устраивают при одинаковых размерах сторон железобетонного основания в плане и отсутствия просадочных процессов. Для производственных строений учитывают, также, равномерность нагрузок от оборудования и недопустимость его демонтажа или перемещения на другое место в дальнейшем.

Выкапывание шурфа по периметру используют в критических ситуациях, когда требуется максимальный осмотр подземной части здания или доскональный анализ грунтовых условий. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.

Нередки случаи, когда для небольшого по площади и этажности здания приходится выкапывать значительно больше шурфов, чем для огромного производственного цеха, имеющего схожие конструкции. Дело в том, что на процесс ответственного обследования в большей степени оказывают влияние конкретные условия, визуальные оценки, а также предварительные контрольные замеры и исследования, нежели человеческий фактор. Бывает, что при минимальной проверке выявляются значительные несоответствия подземной конструкции с технической документацией и даже предыдущими исследованиями. Тогда-то и требуются дополнительные изыскания.

Обследование фундаментов при помощи шурфов производят специализированные организации при наличии техзадания, проектной документации на проведение работ с четким указанием мест расположения и размеров приямков, а также разрешения надзорных органов.

Присутствие профессионалов и руководство инженеров при выкапывании шурфов необходимо для того, чтобы:

• лишний грунт из-под фундамента не был случайно удален во избежание дополнительных просадок;
• при подтоплении ямы могли быть быстро обследованы проблемные участки, так как при интенсивной откачке воды дополнительно вымывается порода, в том числе песчаная подушка;
• специалист смог подкорректировать размеры шурфа для возможности выполнения более точных замеров;
• были изъяты правильные пробы грунта и образцы материалов.

По окончании работ каждый шурф засыпается с послойным уплотнением. Далее, с внешней стороны восстанавливается отмостка по всем правилам, а изнутри – пол.

Какие находки попадаются при шурфлении?

Почти любой фундамент – это слоеный пирог. И на каждом слое находки соответствующие.

• Сверху идет советский период с разного рода мусором, в том числе который туда попал при разрушении дома. Но если очистить его от крупного мусора, то и в нем находки непременно будут.
• Глубже идет слой позднеимперский. Попадаются уже кованые предметы: инструменты, орудия труда, хозинвентарь. Так же уже попадается красная керамика, ну и осколки посуды. Ну и конечно же монетки Николаев и Александров.
• Более ранняя империя. От Петра 1. Из сопутки идет тоже керамика, но уже серая, более старая. Окаменелые гнилушки и куски ржавого железа. И монетки здесь уже более интересные. И так же велик шанс найти какой-либо рарик.
• Допетровский период. Разная чешуя. И этим все сказано.

Лопатой на шурфе махать следует аккуратнее. Часто в домовых ямах лежат целые бутылочки или царская посуда. Будет обидно, если вы неаккуратным движением фискаря их расколотите.

Не исключен случай нахождения закладушки с монетами. Ну или небольшого кладика. Чем богаче дом, тем естественно больше клад. Я так думаю, что шанс их нахождения в таких местах больше, чем в огородах или других местах. Даже если что-то было спрятано на чердаке, оно упадет вниз!

Но приготовьтесь и много мусора покопать. Мне так вообще попалось кольцо от бочки. С такими то предметами монет не поищешь, они будут глушить все полезные сигналы.

Пара нюансов

Если поселение достаточно старое, и вы дошли до материка и уже собрали много находок с шурфа, то не поленитесь копнуть еще на штык. Может пойти снова более старый культурный слой. Ведь новый дом могли поставить на старое место. И сняв слой земли с материка, можно обнаружить нычку.

Подведем итоги

Ну что, давайте же подытожим все сказанное ранее. Фундаменты – это хоть и довольно трудоемкая, но все же отличная альтернатива полевому копу, особенно когда последний невозможен. Сохранность монет и прочих находок на фундаментах на порядок выше, так как никаких агрессивных веществ типа удобрений туда не вносилось. И как монета упала туда лет 300 назад, так она и пролежит в земле до тех пор, пока вы ее не найдете! Если вы не готовы хорошенько поработать или имеете проблемы со здоровьем, то лучше за шурф не браться. И не забывайте привести место в первоначальный вид − закопайте ваше творение .

Источник