Основания и фундаменты зданий, подлежащих реконструкции. Фундаменты старинных зданий

ОСОСБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ФУНДАМЕНТОВ СТАРЫХ ЗДАНИЙ

При строительстве жилых доме особое внимание уделялось прочности и надежности фундаментов. Несмотря на то, что все решения по устройству фундаментов принимались лишь по инженерной интуиции исходя из толщины стен первого этажа, фундаменты отличались определенно надежностью. Для устройства фундаментов применяли прочны естественный и искусственный строительный материал, отличающийся высокой долговечностью.

Широко использовали бут трех разновидностей:

рваный – камень случайной формы и размера не имеющий правильных постелей;
постельный – камень с двум примерно параллельными плоскостями, линейные размеры которых больше высоты камней;
плитняк – камень с естественным правильными постелями.

Бутовый фундамент из камня встречается редко, обычно – под особо капитальными стенами он отличается высокими прочностными характеристиками и большими сроками эксплуатации. Фундаменты из бута ввиду значительных отклонений от правильной формы работают в более напряженном состоянии. И таких фундаментах большую роль играют концентрация напряжений на выступающих частях камня и расклинивающее влияние камней друг на друга. При выщелачивании из раствора извести под воздействием агрессивных вод снижается первоначальная прочность фундаментов и с увеличением на него нагрузки возможны случаи выпирания камней из-под стены. Бутовые фундаменты в большинстве случаев выполняли прямоугольной формы и на 5–10 см шире толщины стен (рис. 1). (реже выкладывали фундаменты трапециевидной формы, так как они обладают меньшей прочностью, а при вымывании раствора углы фундаментов почти не работают, и возможны варианты их выкалывания.

Для бутовых фундаментов применяли цементные и сложные растворы (известь, цемент, песок). Чисто известковые растворы (использовали только в сухих фунтах для зданий высотой не более 8 м.). Бутовая кладка требовала значительных затрат ручного труда, зато увеличивало сроки строительства и его стоимость. Начиная со второй половины 30-х гг. прошлого столетия, при значительных объемах строительства переходят на применение бетона. При присутствии грунтовых вод или в фундаментах, расположенных ниже их уровня, для бетона применялся кирпичный щебень.

Стремление к снижению расхода цемента, а в свою очередь, к уменьшению стоимости конструкций без нарушения их прочностных качеств привело к применению бутобетонной кладки.

Рис. 1. Бутовый фундамент:а — бесподвальное здание; б – здание с подвальным этажом; 1 – бутовая кладка, 2–кирпичная кладка столба.

Во время бетонирования укладывали отдельные камни разного размера, оставляя между ними промежутки, достаточные для заполнения раствором. Количество камней в бутобетоне колеблется пределах 25–30% от объема кладки.

В тех случаях, когда фундамент или часть его подвергалась большим растягивающим усилиям от изгиба, применяли железобетон.

На Заметку!!! При отсутствии естественных камней и при расположении подошвы фундаментов выше уровня фунтовых вод использовали хорошо обожженный красный кирпич.

Многолетняя практика выполнения капитального ремонт старого жилищного фонда свидетельствует, что ленточные и столбчатые кирпичные фундаменты в большинстве случаев перегружены; они требуют к себе пристального внимания, особенно при увеличении на них нагрузок.

При слабых либо водонасыщенных грунтах устраивали свайные деревянные фундаменты. Для свай использовалась древесина хвойных пород, а для наиболее ответственных зданий – дуб (рис. 2).

Известно, что дерево, целиком находящееся в воде, не гниёт. Применение дерева было вполне целесообразно для частей фундаментов, постоянно находящихся в воде. На деревянных свая: возведено много жилых домов в Москве, Ленинграде и других городах России.

Комментарий!!! В начале 50-х гг. прошлого столетия начали использовать при возведении зданий подъемные механизмы; строители перешли на индустриальные сборные железобетонные и бетонные конструкции заводского изготовления.

Рис. 2. Свайный деревянный фундамент: 1 – ростверк; 2– свая.

Ленточные фундаменты

Фундаменты этого типа применяются под стены, несущие, главные образом, вертикальные нагрузки. Размеры фундамента определялись в предположении равномерного распределения давления по его подошве в зависимости от величины нагрузки и принятого допускаемого давления на грунт.

Размер фундамента по верху принимался равным ширине стены с прибавлением 5–20 см на два уступа (обреза), которые делались для перехода от неправильного очертания кладки фундамента из камней произвольного вида (бут) к правильной кладке стен. Эти приемы позволяли также выправить незначительные возможные ошибки, допущенные при разбивке фундаментов за счет небольшого смещения оси стены с оси фундамента. При больших нагрузках и при бутовых фундаментах ширина подошвы фундаментов оказывалась значительной. В таких случаях ширина фундамента по верху принималась минимальной, а по высоте фундамент выполнялся ступенчатым.

Для увеличения в ширину бетонных, а особенно бутобетонных фундаментов, необходимо довольно значительное заглубление, которое для фундаментов бесподвальных зданий в некоторых случаях превышало глубину, требуемую условиями промерзания, а при наличии подвала вело к значительному заглублению ниже пола подвала. В некоторых случаях для уменьшения заглубления фундаментов часть уступов располагалась в пределах подвала, что приводило к уменьшению площади подвала.

Позже внедрение монолитного и сборного железобетона исключило необходимость в устройстве громоздких уступов по высоте и по ширине (рис. 3).

Рис. 3. Гибкие железобетонные фундаменты из сборных подушек: а – без пояса; б – с железобетонным поясом; 1 – железобетонная подушка; 2 – бетонный блок стен подвала; 3 – железобетонный пояс; 4 – кирпичная кладка.

Фундаменты в виде отдельных опор

Ленточные фундаменты под массивными стенами имеют, как правило, довольно значительную толщину, определяемую толщиной стен первого этажа, что приводит к недоиспользованию несущей способности фундаментов. Поэтому при стремлении к экономии строительных материалов в сплошных фундаментах устраивали проемы, ограниченные сверху перемычками, а снизу балками.

Однако устройство фундаментов под стенами в виде столбов оказывалось целесообразным только:

в зданиях высотой 1–2 этажа, когда давление на грунт под сплошным фундаментом менее допускаемого. Фундаменты устраивали в виде столбов, основанных непосредственно на грунте и перекрытых сверху перемычками. Этот тип фундамента обеспечивал экономию в материалах, рабочей силе при кладке и на земляных работах. Столбы располагали под всеми углами, в пересечениях стен, в местах несущих простенков с таким расчетом, чтобы расстояние между осями столбов было в пределах 250–300 см. Рассматриваемый тип фундамента более чувствителен к неравномерным осадкам, чем сплошные фундаменты. Это необходимо учитывать, обследуя строение и при принятии принципиального решения о его ремонте;
при залегании материала на глубине 4,0–5,0 м экономия на материалах при столбчатых фундаментах значительно перекрывала дополнительные расходы по устройству перемычек или рандбалок;
в тех случаях, когда несущий остов здания состоит из полного или неполного каркаса, вес перекрытий и стен сосредотачивается и передается на грунт в местах расположения столбов либо колонн каркаса. Размеры фундамента по подошве определялись в предположении равномерного распределения давления под ней в зависимости от величины нагрузки и принятого при проектировании допускаемого давления на основание.

Фундаменты под столбы и колонны каркаса выполнялись в основном из красного полнотелого обожженного кирпича, а со второй половины 30-х гг. прошлого столетия – из монолитного железобетона.

beton-karkas.ru

Основания и фундаменты зданий, подлежащих реконструкции

Основаниями зданий старой постройки являются обычно естественные грунты без какой-либо их обработки. Только ямы и включения дна котлована заполняли обычно песком или битым кирпичом.

Примерно до конца 20—х годов текущего столетия здания строились без серьезного геологического изучения расположения и свойств слоев грунта ниже их основания, так как в те времена научных обоснований по этому вопросу еще не имелось. Неполными были также сведения о грунтовых водах, в первую очередь о причинах и возможностях колебания их уровня. Кроме того, иногда недобросовестные строительные подрядчики не соблюдали необходимой установленной практикой величины заглубления фундаментов. Вследствие перечисленных причин нередко появлялись неравномерные осадки конструкций старых зданий.

Фундаменты зданий до последних десятилетий XIX в. устраивали главным образом каменные — из бута или булыжника, а в более ответственных зданиях—из бутовой плиты. На дно котлованов нередко укладывались лежни из бревен в продольном направлении. В Ленинграде и прибалтийских городах фундаменты под крупные здания устраивали по деревянным сваям вследствие большой влажности грунтов при высоком уровне грунтовых вод. При этом сваи иногда забивали не под все стены, а под более нагруженные или столбовые опоры.

С начала XX в. стали устраивать бутобетонные фундаменты из цементно-бетонной массы с заполнением ее камнями средних размеров. На рис. 68 показаны характерные виды фундаментов зданий традиционных конструкций. Бутовые фундаменты (рис. 68, а—в) нередко расширены внизу при угле не менее 60°.

Бутобетонные фундаменты имеют примерно такое же устройство и габариты. На рис. 68, е показано устройство бетонного фундамента при наличии подвала в здании. У менее капитальных зданий (обычно не выше трех этажей) фундаменты иногда выполнены из кирпича. Когда для них применялись, как это было положено, сильно обожженные кирпичи, такие фундаменты не уступали бутовым. Но если это условие не соблюдалось, кирпичи в земле со временем разрушались и фундаменты теряли свою несущую способность.

Отмостки на рис. 68 показаны на булыжном основании, как это практиковалось в более старых зданиях, и на бетонном.В современном состоянии фундаментов старых зданий наблюдаются различные дефекты в виде неравномерных осадок и разрушения кладки, которые оказывают влияние и на все здание в целом.

Рис. 68. Конструкции фундаментов зданий традиционной постройки:а — бутовый с расширением книзу; б — то же, бутобетонный; в — бутовый одной ширины; г — то же, бетонный; д — бутобетонный с подушкой основания; е— бетонный в здании с подвалом; 1 — бутовая кладка; 2 —бутобетон; 3 — бетон; 4 — кирпичная облицовка; 5 — пол подвала; 6 — деревянные лежни; 7 — доски опалубки; 8 — отмостка по булыжнику; 9— то же, по бетонному основанию; 10— гидроизоляция; // — перекрытие над подвалом

Причины этих дефектов следующие: погрешности в оценке несущей способности грунтов, особенно в отдельных местах основания, из-за отсутствия научно обоснованных способов определения качества грунтов; увеличение влажности грунтов (например, от плохого отвода поверхностных вод или от неисправности дренажных устройств при их наличии). Эти обстоятельства приводят к изменению несущей способности как оснований, так и кладки фундаментов; подгнивание лежней и свай при изменениях уровня грунтовых вод на участке здания; увеличение нагрузки на фундаменты везде или на отдельных участках от перестроек и надстроек; разрушение и выкрашивание излишне увлажненных фундаментов; отсутствие надлежащей вентиляции подполья или подвала; случайные котлованы и траншеи, выкопанные около фундаментов; систематическое откачивание воды из подполья или подвала, которая выносит часть грунта основания; некачественное выполнение конструкций фундаментов из непрочных материалов и с недостаточным заглублением.

Нередки также деформации фундаментов, возведенных на межах строений по старой терминологии, т. е. в местах соприкасания двух зданий различных застройщиков и построенных в разное время.

Гидроизоляции стен в старинных зданиях часто вообще не было или она полностью износилась (например, при выполнении ее из слоев бересты). С середины XIX в. горизонтальная гидроизоляция стала обязательной конструкцией и выполнялась из жирного цементно-песчаного раствора (1:1) слоем около 45 мм (1 вершок), (см. приложение 3) в виде слоя литого асфальта толщиной около 20 мм, из специальных толевых плит (в Ленинграде), из трех рядов хорошо обожженного кирпича на горячем асфальтовом гудроне и весьма редко из листового свинца. Береста для гидроизоляции применялась редко. С конца 20-х годов строители начали применять для гидроизоляции рулонные материалы—толь и рубероид.

Вертикальную гидроизоляцию с давних времен устраивали в виде глиняных замков, т. е. укладки слоя глины между фундаментом и наружной стенкой котлована при его обратной засыпке.

Дефекты в горизонтальной и вертикальной гидроизоляции старых зданий происходят от следующих причин: износа изолирующего материала; нарушения его цельности вследствие неравномерных осадков; повреждений, возникших при различных перестройках и, в первую очередь, в местах, пробитых и позже заделанных дверных проемах в наружных стенах первого (нижнего) этажа.

ПРОДОЛЖЕНИЕ >>>

www.remontlib.ru

К ВОПРОСУ ОБ ОБСЛЕДОВАНИИ ФУНДАМЕНТОВ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ В УСЛОВИЯХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА И ИХ УСИЛЕНИИ

Транскрипт

1 К ВОПРОСУ ОБ ОБСЛЕДОВАНИИ ФУНДАМЕНТОВ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ В УСЛОВИЯХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА И ИХ УСИЛЕНИИ С. Г. БОГОВ НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», Санкт- Петербург, Россия. Рассмотрены проблемы, возникающие при обследовании и усилении фундаментов исторических зданий, в основании которых имеются деревянные элементы. Приводятся конкретные примеры усиления старинных зданий, возведенных как в слабых водонасыщенных грунтах Санкт-Петербурга, так и в других условиях. С.Г. Богов К вопросу об обследовании фундаментов исторических зданий в условиях Санкт-Петербурга и их усилении ВВЕДЕНИЕ Проведенные нами в последнее время обследования конструкций и состояния фундаментов исторических зданий (Б. Меншиковского дворца в Ораниенбауме, Константиновского дворца в Стрельне, здания Биржи на Стрелке Васильевского острова, Шуваловского дворца на Фонтанке, фундаментов церкви Успения Пресвятой Богородицы монастыря Оптина Пустынь Успенского подворья и др.) подталкивают к более глубокому поиску и изучению архивных материалов. В большинстве случаев сравнительно легко можно найти архитектурные планы и фасады (рис. 1). Материалы же, интересующие инженеров, обследующих фундаменты, не сохранились. Крайне редко можно получить документальные данные по фундаментам обследуемого здания (рис. 2) [1]. О большинстве исторических зданий известно, что они строились продолжительный период, за который могли измениться архитектурный замысел, функциональное назначение, поменяться подрядчики. Даже возведенное здание могло неоднократно перестраиваться, при этом возводились новые или использовались существующие фундаменты. Недоучет опыта первостроителей может стать причиной неверного подхода к обследованию и привести к неадекватным выводам. Рис. 2. План фундаментов церкви Успения Пресвятой Богородицы монастыря Оптина Пустынь Успенского подворья на Васильевском острове [1] Рис. 1. Архитектурный фасад здания Биржи на Стрелке Васильевского острова в Петербурге Наличие деревянных элементов в основании является одной из возможных причин развития деформаций наземных конструкций исторических зданий. Поэтому крайне важным является своевременное их выявление в ходе обследования. С. Г. Богов,

2 МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ На первом этапе обследования анализируется имеющаяся исходная информация: уточняются время и этапы строительства. По архивным материалам определяются инженерно-геологические и гидрологические условия площадки. Большинство скважин, расположенных в районе исторического центра Петербурга, выполнялись в х гг. ХХ в., зачастую глубина скважин не превышала 20 м. Данные о физико-механических и деформационных свойствах грунтов в большинстве случаев не указывались. Однако по этим материалам и состоянию здания можно получить представление о возможной конструкции фундамента и технологии устройства здания. На втором этапе обследования намечаются места вскрытия шурфов. Откопка шурфов до подошвы фундаментов для большинства таких зданий, к сожалению, осложнена высоким уровнем подземных вод (около 1,5 м от уровня сегодняшней дневной поверхности). Откачка подземных вод из шурфов возможна при соблюдении мероприятий, исключающих явление суффозии под подошвой обследуемого фундамента. Во многих случаях при откопке подошвы фундамента остается не выясненным вопрос наличия деревянных элементов в основании. Получить ответ на этот вопрос очень важно для принятия решения об усилении фундаментов. Известно, что для гниения древесины достаточно создать определенные условия: доступ воздуха, влажность воздуха более 25%, положительную температуру и заражение спорами грибов. В современных условиях, когда техногенные воды стали существенно агрессивнее, свойства древесины, заложенной в основании фундамента, видимо, могут ухудшаться и без прямого доступа воздуха. При приближенном определении ширины подошвы фундамента на естественном основании в определение величины расчетного сопротивления грунта основания и осадки вносится ошибка. В большинстве случаев шурф откапывается только с одной стороны фундамента, а ширину подошвы при этом С.Г. Богов определяют из условия симметрии. В действительности же форма фундаментов в начале ХХ в. во многих случаях отличалась от трапециевидной (рис. 3). Фундамент из симметричной формы переходил в несимметричную, когда равнодействующая нагрузка имела наклонное направление, выходила за пределы средней трети ширины подошвы или когда фундамент возводился рядом с соседним зданием [2]. Несимметричную форму фундамент имел при строительстве зданий с подвалами, предназначенными для жилья. В условиях Санкт-Петербурга считалось достаточным даже при строительстве многоэтажных зданий при возведении фундаментов на естественном основании заглублять подошву фундамента ниже пола жилого подвала на 3/4 1 аршина (т.е. 0,5 0,7 м). Рис. 3. Примеры устройства фундаментов на естественном основании [2] Для повышения качества проводимого обследования и получения более детальной информации о состоянии, составе кладки фундаментов, а также грунтов, залегающих в их основании, должно проводиться бурение изыскательских скважин с полным подъемом керна колонковым способом. При обследовании целесообразно выполнить бурение скважин диаметром мм в наиболее характерных местах. Это позволяет более уверенно судить о состоянии фундамента, глубине заложения и наличии (или отсутст- 202 РЕКОНСТРУКЦИЯ ГОРОДОВ И ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, 7/2003

3 вии) деревянных элементов в основании фундаментов. По направлению волокон поднятого дерева можно судить о типе деревянного элемента (свая или лежень). Бурение также позволяет отобрать грунты основания для лабораторных исследований. УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ НАЧАЛА XX В. НА СЛАБЫХ ОСНОВАНИЯХ Строительство зданий Санкт-Петербурга ведется на слабых водонасыщенных грунтах. А. И. Тилинский [2] в руководстве для проектирования и постройки зданий при необходимости строительства в условиях слабых грунтов, изданном около 90 лет назад, приводит практические способы улучшения свойств оснований. Уплотнение грунта трамбованием. Использовались трамбовки весом до 1 пуда (16 кг), при этом уплотнение грунта предполагалось всего на глубину 0,2 0,3 сажени, т. е. 0,42 0,64 м [2]. Считалось, что более рациональное уплотнение грунта в фундаментных рвах достигается путем втрамбования в него щебня. Уплотнение грунтов основания «забивкой свай частоколом» (рис. 4). Для этого использовались сваи диаметром от 4 до 6 вершков (18 27 см) в тонком конце, длиной от 2 до 4 сажен (4,3 8,5 м), которые забивались на расстоянии 1 2 диаметров друг от друга. При этом допускаемая нагрузка на уплотненное основание составляла пудов на 1 дм 2 (1,9 3,2 кг/см 2 ) [2]. Характерным примером забивки дубовых свай частоколом в основание является фундамент Успенского собора в Рязани (см. рис. 6). Деформации собора возникли в конце XX в., в том числе из-за гниения оголовков свай, что потребовало проведения работ по усилению фундаментов [4]. Рис. 4. Пример забивки свай частоколом [2] Забивка свай рядами под ростверки. Расстояние между центрами свай вдоль оси ростверка задавалось 0,4 0,7 сажен, между рядами поперек оси ростверка 0,35 0,55 сажен. Отмечалось, что «...в слабых грунтах до начала забивки свай по контуру основания следует забить шпунтовые ряды, чтобы предохранить основание от размыва и выпирания грунта в стороны. Заполнение промежутков между сваями должно производиться уплотнением щебня, булыжника или даже бутовой плиты и заливаться цементным раствором» [2]. Деревянные ростверки на сваях применялись, если грунт «сжимаем и расстояние между сваями велико». Ростверк состоял из поперечин и прогонов, вырубаемых из 6 7- вершковых бревен (рис. 5). Рис. 5. Пример выполнения деревянного ростверка с помостом из досок по сваям [10] Сверху прогонов настилался помост из досок. Все пространство до настилки помоста уплотнялось щебнем или песком. В руководстве указывается, что «... ростверки могут быть употреблены только там, если деревянные части всегда будут покрыты водой, почему следует ростверк располагать на глубине не менее 1 фунта ниже линии самого нижнего горизонта грунтовых вод». Устраивались также бетонные ростверки по сваям и бетонные фундаменты с предварительной забивкой по краям фундаментного рва шпунтовых стенок (рис. 7, а). Грунт между сваями откапывался на 0,5 1 фунт и в него набивался бетон, образуя ростверк толщиной до 3 фунтов. Бетон готовился в соотношении: 1 часть портландцемента, 2 3 части песка, 6 8 частей щебня. 203

4 Отмечалось, что кирпичный щебень для этих целей не годится, так как он недостаточно выдерживает сырость. Отметим, что при шурфовании такого фундамента сваи выявить весьма сложно (рис. 7, б). С.Г. Богов Лежни в основании использовались только в том случае, если здание возводилось на неравномерно сжимаемом грунте, а его стены выкладывались на цементном растворе. В том же руководстве отмечалось, что деревянные лежни и ростверки (рис. 8) имеют недостаток: «... их устройство служит как бы дренажом почвы под фундаментом и может быть причиной понижения грунтовых вод и размыва грунта под фундаментом» [2]. а б г в Рис. 8. Примеры устройства ленточных фундаментов [2]: а на лежнях, б укладка лежней на углу здания; в укладка лежней для внутренней стены; г на деревянном ростверке ПРИНЦИПЫ РЕСТАВРАЦИИ И УСИЛЕНИЯ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ Рис. 6. Фундамент Успенского собора в Рязани [4] а б Рис. 7. Пример устройства ростверка с забивкой шпунтовых стенок: а на естественном основании; б на деревянных сваях П. П. Покрышкин, известный специалист в области реставрации, еще в 1904 г. отмечал, что «...некоторые из памятников архитектуры построены на деревянном фундаменте, т.е. на сваях или свайках или на ростверках или на лежнях или на стульях. Обнаружено это с наибольшей очевидностью при недавних раскопках в Киеве церквей X XI веков, у церкви Успения Боровской в Архангельске 1752 г., а также в Ферапонтовом монастыре Новгородской губернии в зданиях гг. Это как раз те случаи, в которых грунт под зданиями совсем не нуждался в подобных деревянных конструкциях..». Весьма примечательны приводимые ниже рекомендации известного реставратора. «При ремонте фундаментов неизбежно уничтожается старое деревянное и ветхое каменное устройство; поэтому здесь в особенности необходимы фотографические снимки, чертежи, рисунки, обмеры и описания. Вновь выкладываемые подземные части фундамента 204 РЕКОНСТРУКЦИЯ ГОРОДОВ И ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, 7/2003

5 должны быть, конечно, исполняемы из материала, не поддающегося действию подземной влаги. Здесь допустим раствор из портландского цемента; этот же раствор допустим для подземных облицовок, которым обеспечена вполне надежная перевязь с основною кладкою; облицовки же без достаточной перевязи с основной кладкой вообще недопустимы, а если неизбежны, то должны быть исполнены на растворе, однородном с раствором основной кладки. Последнее в особенности важно для облицовки цоколей и наземной кладки. Сказанное вызывается примерами многих зданий, в которых облицовка, исполненная на цементном растворе, отстала в виде корки от древней кладки и способствует скоплению влаги за этою коркою» «Каменные здания на деревянных конструкциях под фундаментами более других разрушаются, если гниение дерева идет неравномерно. Но не всегда только в этом заключается причина разрушения» «Техникам, сообщающим свои заключения о прочности или о ветхости здания, совершенно необходимо иметь в виду, что древние здания сохраняют устойчивость даже при ужасающих на первый взгляд дефектах: противоречия законам статики здесь только кажущиеся. Древнее здание, с окаменевшим известковым раствором в кладке из прочных камней или кирпичей, следует рассматривать, как скульптурное произведение, высеченное из монолита; его своды не производят распора и должны рассматриваться как балки и кронштейны» [5]. П. П. Покрышкин в 1912 г. произвел усиление Борово-Успенской церкви в Архангельске, деформации которой были вызваны гниением деревянных стульев, заложенных в основании бутового фундамента. За период эксплуатации в течение лет здание обычно претерпевает различные перестройки, в том числе усиления. Это происходит из-за изменения функционального назначения или развития деформаций. При проведении реконструкционных работ по историческим зданиям наличие данных о проведенных ранее строительных работах (включая реконструкцию и усиление фундаментов) позволило бы сэкономить время, средства и предложить оптимальный вариант работ. В специальной литературе имеются разрозненные данные по усиленным старинным зданиям Петербурга. Тем не менее данные о применявшихся в прошлом методах усиления позволяют оценить надежность и долговечность технологий усиления. Нас прежде всего интересуют методы усиления фундаментов, в основании которых были выявлены лежни и сваи. Так, при надстройке дореволюционных зданий по Московскому пр., д. 64, 3-й линии Васильевского острова, д. 58 и 4-й Советской ул., д. 38 в 50-е гг. ХХ в. возникла необходимость усиления фундаментов [3]. Здание на Московском пр., 64 (рис. 9) надстраивалось тремя этажами. Усиление выполнялось путем уширения фундаментов: железобетонное уширение заводилось в фундамент в места расположения крайних лежней. Усиление фундаментов внутренних стен на Васильевском острове также выполнялось путем устройства уширения из бетонных приливов к телу фундамента. Рис. 9. Усиление фундаментов здания на Московском пр., 64 [3] Здание по 4-й Советской в рамках капитального ремонта надстраивалось. Лежни и сваи, заложенные в основании здания, сгнили. Проектом предусматривались удаление лежней, подрезка голов свай и устройство нового железобетонного ростверка (рис. 10). СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ СТАРИННЫХ ЗДАНИЙ Цементационное закрепление. С конца 80-х гг. ХХ в. в Санкт-Петербурге стали активно применять инъекционные методы усиления фундаментов, наиболее часто цементацию. Этот способ, безусловно, более производителен по сравнению с описанными выше и весьма эффективен, однако имеются и 205

6 С.Г. Богов от гниения. В долговременном плане отвердевший цементный раствор под действием техногенных вод подвергается коррозии выщелачивания с соответствующим изменением ph среды. При определенных условиях это может послужить дополнительным негативным фактором снижения прочностных свойств древесины. Рис. 10. Усиление фундаментов здания по 4-й Советской ул., 38 [3] Рис. 11. Конструкция фундаментов здания на 4-й Советской ул., 42 отрицательные примеры. Так, здание, расположенное на 4-й Советской ул., 42, первоначально возведенное на сваях с деревянным ростверком, в процессе капитального ремонта было усилено цементацией. Обследованием установлено, что деревянные элементы основания (рис. 11) находятся выше уровня подземных вод, а консервации деревянных элементов, к сожалению, не произошло, и в здании раскрываются трещины. Представляется, что выполнение цементации может оказаться недостаточным, а при некачественном исполнении и небезопасным мероприятием. При проектировании укрепления необходимо учитывать скрытый характер работ. Цементный раствор в лучшем случае может заполнить существующие полости или создать «скорлупу» вокруг деревянных элементов, но не позволяет полностью защитить древесину Консервация лежней инъекционными методами с помощью химических растворов. Для консервации органики в грунтах [6] рекомендуется проведение однорастворной силикатизации с применением кремнефтористосиликатной рецептуры. При взаимодействии раствора силиката натрия с Н 2 SiF 6 в грунте выделяется фтористый натрий, который является эффективным антисептиком. Примеры успешного закрепления грунта в основании исторических зданий с консервацией деревянных элементов приведены в [7]. В Санкт-Петербурге для предотвращения деформаций здания Московского вокзала, вызванных гниением лежней, в середине ХХ в. были проведены антисептическая обработка лежней раствором фтористого натрия с последующей их консервацией, а также закрепление песков средней крупности, залегающих в основании, карбамидной смолой (рис. 12). После проведения работ деформации конструкций стабилизировались. Проведенным контролем качества работ установлено, что предел прочности при сжатии закрепленного песка составил 0,8 1,5 МПа. Однако, даже при положительном техническом результате, с учетом современных экологических требований применение карбомидных смол для закрепления грунтов основания зданий нельзя считать приемлемым. Оригинальным было решение геотехников по усилению Успенского собора и церкви Ризоположения в Московском Кремле (рис. 13). Неравномерные деформации здания были вызваны гниением деревянных свай длиной 1,1 м, забитых в основание 500 лет назад. Работы по закреплению были проведены из специально выполненных колодцев глубиной 7 м. Из этих колодцев были вдавлены специальные горизонтальные инъекторы, оборудованные специальным манжетным устройством. Для восстановления сплошности 206 РЕКОНСТРУКЦИЯ ГОРОДОВ И ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, 7/2003

7 основания фундаментов химическому закреплению предшествовала инъекция цементного раствора с добавкой глины. Рис. 14. Терраса Константиновского дворца. Фрагмент проекта усиления Рис. 12. Консервация деревянных лежней и закрепление грунта [7] Пример усиления фундаментов буроинъекционными сваями. Здание Константиновского дворца в Стрельне построено на естественной возвышенности, уступами спускающейся к Нижнему парку. Естественный склон с северной части дворца конструкциями возведенной террасы превращен в горизонтальную площадку. Ширина террасы составляла от 17 до 23 м. Абсолютная отметка поверхности 12,7 м БС, при этом вертикальный откос террасы высотой 8,0 м удерживается системой кирпичных конструкций (рис. 14). С фасада конструкции террасы представляются гротом и лоджиями. Задней стеной грота и лоджий является подпорная стенка, в которой имеется вход в помещения винных погребов с исторической отметкой пола 8,7 м БС. В этой зоне минимальная толщина подпорной стены составляла 1,5 м, а в зоне за простенками она увеличивалась до 3,2 м. Лоджии были перекрыты кирпичными цилиндрическими сводами с осью, перпендикулярной линии фасада. Помещения погребов образованы кирпичными стенами, поперечными по отношению к подпорной стенке, прорезанными дверными проемами с арочными перемычками, расположенными соосно. Помещения террасы перекрыты кирпичными цилиндрическими сводами, опирающимися на поперечные стены. В результате проведенного обследования установлено, что конструкции подпорных сооружений дворца имеют существенные деформации. Все поперечные стены террасы были возведены на деревянных сваях мм, головы которых находились в уровне пола подвала. Вследствие гниения древесины головы практически всех свай были разрушены. Рис. 13. Усиление фундаментов Успенского собора и церкви Ризоположения в Московском Кремле [7]: 1 бетон; 2 железобетонный стакан; 3 цементация культурного слоя и бутовой кладки; 4 цементационные скважины; 5 инъекционные колонны; I IV ярусы инъекторов 207

8 С.Г. Богов Проектом усиления была учтена необходимость обеспечения надежной передачи нагрузок от конструкций террасы на более прочные грунты основания для исключения дополнительных осадочных деформаций и восприятия подпорной конструкцией горизонтального давления грунта. При этом принимались во внимание следующие обстоятельства: кирпичная кладка стен, включая фундаменты, находящиеся в грунте, разрушена до состояния дресвяной массы с глинистым заполнителем, известково-песчаный раствор между гранитными валунами фундамента вымыт; поперечные стены западных и восточных погребов не имеют фундаментов, и кирпичная кладка без каких-либо распределяющих элементов опирается на деревянные сваи. верхушки деревянных свай практически полностью сгнили на глубину до 1 м от уровня пола. Единственным вариантом, позволяющим решить стоявшие перед проектировщиками задачи, являлось инъекционное закрепление и армирование кирпичной кладки с пересадкой всего подпорного сооружения на сваи усиления, опирающиеся на малосжимаемые грунты. Инъекция кладки была необходима для восстановления ее сплошности и прочности, армирование для возможности совместной работы кладки в конструкции; устройство свай усиления для обеспечения передачи нагрузки на более прочные грунты основания. Окончательно для восприятия вертикальных нагрузок и горизонтального давления на кирпичную кладку подпорных стен был принят вариант устройства вертикальных свай с одновременным армированием кирпичной кладки буроинъекционными сваями. При этом варианте создается каркас в кладке подпорных стен (рис. 15). Диаметр свай был назначен из критерия несущей способности и условия максимальной сохранности существующей конструкции подпорных стен. Бурение скважин в кирпичной кладке стен и фундаментов осуществлялось с продувкой воздухом или под защитой обсадных труб, скважины в грунте бурились «всухую» (фото 1). По результатам проведенных испытаний на опытной площадке свая 151мм погруженная в слой твердой моренной глины на отметку - 4,5м БС может воспринять нагрузку (по грунту) не менее 200 кн. Рис. 15. Бурение инъекционных скважин в кирпичной кладке стен с помощью установки Tamrock. Фото 2002 г. Для создания контактной зоны «подошва стены грунт основания» в пробуренную скважину под давлением нагнетался цементный раствор с пластифицирующими и противоусадочными добавками. Затем скважина выстаивалась для набора прочности закачанного раствора. Заключительным этапом было бурение скважин до проектной отметки и закачивание цементного раствора. В уже готовую скважину погружали трубчатую арматуру, и скважина опрессовывалась через устье. В результате создавалась свая, опирающаяся на твердые кембрийские отложения и армирующая кладку стен на всю высоту. Глубина погружения свай и ее несущая способность были уточнены по результатам испытаний, проведенных институтом «Фундаментпроект» [11]. Усиление фундаментов старинных зданий струйной технологией. Представляется, что более надежным и индустриальным способом усиления может быть устройство защиты гниющих деревянных элементов в основании тотальным замывом деревянных конструкций, находящихся в зоне аэрации, с использованием струйной технологии. Подобные работы выполнены в Вене [8, 9] при реконструкции и усилении исторического здания (рис. 15). Окружающий грунт перемешивался высоконапорной струей цементного раствора, обра- 208 РЕКОНСТРУКЦИЯ ГОРОДОВ И ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, 7/2003

9 зуя вокруг гниющих лежней и свай конструкцию с заранее известными свойствами. При усилении здания в г. Тедингаухаузене, построенного более 300 лет назад, вопрос консервации лежней и свай был решен более радикально: фундаменты наружных стен были пересажены на струйные сваи (рис. 16). Подобное решение было реализовано при усилении фундаментов на деревянных сваях Петровского пассажа в Москве. вания с учетом современного развития техники и геотехнологий. На основании анализа положительного опыта [5, 6, 7, 8, 9] в условиях исторических городов, кроме закрепления основания по струйной технологии и пересаживания фундаментов зданий на корневидные сваи, может быть рассмотрен вариант усиления оснований старинных зданий, включающий силикатизацию грунтов в зоне расположения лежней и оголовков свай в комплексе с инъекцией твердеющих глиноцементных растворов в грунты основания для их обжатия и заполнения пустот. Непременным условием применения любых современных геотехнологий являются геотехническое сопровождение и ведение пооперационного контроля качества всех работ, проводимых на строительной площадке. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Рис. 16. Усиление фундаментов исторического здания в Вене по струйной технологии: 1 буровой станок; 2 бутовый фундамент; 3 деревянные сваи; 4 закрепленный грунт; 5 инженерные сети Наличие коммуникаций, проложенных в непосредственной близости от фундаментов старинных зданий в центре города, ограниченная высота подвалов сдерживают широкое применение данного способа. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выбор способа усиления фундаментов должен назначаться специалистами геотехниками на основе достоверных данных обследо- 1. Косяков В. А. Постройка храма и переустройство прочих зданий подворья Киево-Печерской Лавры в Санкт-Петербурге. СПб., Тилинский А. И. Руководство для проектирования и постройки зданий. СПб., с. 3. Новые способы усиления фундаментов зданий (обмен передовым опытом) Л., Гендель Э. М. Инженерные работы при реставрации памятников архитектуры. М.: Стройиздат, Покрышкин П. П. Краткие советы по вопросам ремонта памятников старины и искусства. СПб., Соколович В. Е. Химическое закрепление грунтов. М.: Стройиздат, Ржаницын Б. А. Химическое закрепление грунтов в строительстве. М.: Стройиздат, с. 8. Улицкий В. М., Шашкин А. Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов. М.: Издательство «АСВ», с. 9. Егоров А. И. Усиление фундаментов существующих зданий и сооружений. ВНИИНТПИ. М Курдюмов В. И. Краткий курс оснований и фундаментов. СПб., тип. Ю.Н. Эрлих,

docplayer.ru

Как усилить старый фундамент дома

Реконструкция старого фундамента

В ходе эксплуатации здания может возникнуть необходимость в усилении фундамента. так как со временем он разрушается.

Схема усиления различными способами.

Причинами разрушения могут быть следующие:

строительство дома проводилось без соблюдения технических условий и рекомендаций
воздействие талых и дождевых вод
изменился уровень грунтовых вод
разнородность почвы и движение грунта
изменение нагрузки вследствие неправильной эксплуатации здания
строительство осуществлялось рядом со старым строением без учета его состояния
сейсмическая активность.

Выяснив причину разрушения базисного основания, определяется порядок проведения работ и технология усиления. Усиливать фундамент обязательно необходимо, если увеличивается количество этажей дома, рядом с домом строят новое сооружение, метрополитен, а также в случае устранения аварийных деформаций в ходе сейсмической активности.

Первый признак для проведения работ по усилению #8211 это образование в стенах большого количества трещин, перекос дверей и оконных проемов.

Что нужно делать, чтобы усилить основание здания или сооружения? Традиционным способом считается увеличение площади опоры строения на грунт. При этом в идеальном варианте для усиления фундамента применялся железобетон или металл.

Схема усиления фундаментов монолитными бетонными банкетами.

В связи с развитием науки и техники усилить основание частного дома можно, применяя инновационные технологии. Одним из таких способов является применение химических составов для изменения несущих свойств грунта.

Очень часто вопрос усиления возникает у хозяев старых домов. Такие строения зачастую имеют основание, выполненное из кирпича, или ленточный фундамент. Усилить основание правильно #8211 значит увеличить срок службы строения в целом. Возникшую необходимость реконструкции дома следует начинать с усиления.

Усиление основания

Усиление ленточного фундамента старого частного дома в ходе ремонта или реконструкции можно проводить несколькими различными способами.

Способ первый #8211 усиление с использованием торкретбетона. Используя указанный способ, можно не только усилить фундамент, но и провести реконструкцию гидроизоляции.

Выполнение работ проводится с соблюдением следующих правил:

открытие проводят только с одной стороны
усиление следующей стороны проводят по окончании работ с начальной
для проведения работ выкапывают захватки (участки с длиной до 2,5 м), участки заливают бетоном
выкапывание следующей захватки нужно проводить только после окончания работ на предыдущей.

Способ второй #8211 уширение подошвы. После разметки выкапывают захватки, длина которых должна составлять 2-2,5 м. Захватки необходимы для того, чтобы исключить выпирание грунта в основании. Фундамент очищается от остатков грунта и в нем пробивают отверстия. В отверстия вбивают отрезки стальной арматуры.

Между кирпичной кладкой и основанием монтируют несущие балки из металла. К балкам привариваются продольные металлические стержни. Выкопанную захватку засыпают щебнем, утрамбовывают. По периметру устанавливают опалубку и заливают бетоном.

Схема усиления фундамента буроинъекционными сваями: а #8211 бурение скважин б #8211 установка арматуры и инъецирование мелкозернистой бетонной смеси в #8211 устройство железобетонного ростверка 1 #8211 стена здании 2 #8211 буровой станок СБА-500 3 #8211 скважина 4 #8211 выпуск арматуры дли соприжении сваи с ростверком 5 #8211 инъектор 6 #8211 пневматическаи инъекционная установка 7 #8211 буроинъекционная свая 8 #8211 железобетонный ростверк.

Если при выкапывании захваток происходит разрушение частного дома, рекомендуется сначала через отверстия под домом завести поперечные балки. При помощи домкратов стены выравниваются, и проводят заливку железобетона.

Третий способ #8211 усиление железобетонной рубашкой. Технология использования такого способа заключается в заливке армированным бетоном по периметру основания. Для этого поверхность очищается от грунта, и нее забиваются анкера. Устанавливается сетка из вертикально и горизонтально расположенных прутьев арматуры. Перед возведением сетки на поверхность наносят насечки для лучшего сцепления с раствором бетона. Пространство с установленной сеткой заливается бетоном.

Четвертый способ #8211 свайный. Проводится с применением буроинъекционных свай. Применяя такой способ, можно усилить ленточный и столбчатый фундаменты. Предварительно под сваи подготавливают отверстия в фундаменте и углубления в грунте. Углубления и отверстия армируются с последующей заливкой бетоном. Заливка бетоном проводится порциями.

Различают три способа установки свай, применяя свайный метод:

буронабивной
вдавливаемый
винтовой.

Буронабивной метод заключается в установке свай внутри и снаружи основания. Пробиваются скважины на глубину примерно 2 м. Скважины пробивают каждые 1,5-2 м, затем их армируют и заливают бетоном. Готовые сваи крепят к основанию, которое усиливается при помощи анкеров.

Вдавливаемый метод используется, если буровые работы проводить невозможно. Проведение буровых работ может частично или полностью разрушить здание. Технология установки свай #8211 постепенное вдавливание. Недостаток метода #8211 необходимость использования специального оборудования, которого чаще всего нет под руками.

Винтовой метод является самым оптимальным, так как не требует особых знаний и умений. Необходимо только оборудование, которым могут управлять два человека. Конструкция сваи представляет трубу с винтовой площадкой. Винтовая площадка определяет точку опоры при вкручивании и распределяет равномерно нагрузку. Свая вкручивается в грунт.

Последовательность проведения работ

Схема работы по укреплению фундамента буровым способом.

Для того чтобы усилить фундамент, вам необходимо в местах усиления укрепить временно несущие конструкции. Убрать грунт вокруг участка, который вы усиливаете. Укрепить от осыпания подготовленные котлованы.

Не имея большого опыта в технологии проведения работ по усилению, не стоит выполнять работы своими руками. Лучше довериться квалифицированным специалистам, так как работа очень трудоемкая и ответственная, и от качества работ будет зависеть продолжительность эксплуатации вашего сооружения.

Дополнительные рекомендации

Вид строения будет определять способ усиления. Например, реконструкцию фундамента деревянного дома проводят после того, как приподнята конструкция всего дома, а для кирпичного или каменного дома такой способ не подойдет.

При проведении усиления фундамента, находящегося ниже уровня промерзания грунта, рекомендуется перед выполнением работ провести дренаж и удалить весь бетон, разрушенный грунтовыми водами.

Наращивание прочности ветхого фундамента дома

Если основание дома разрушается, а стены еще достаточно прочны, то вместо сноса и постройки нового сооружения можно попытаться укрепить имеющийся фундамент. Это дорогое и хлопотное дело, но все равно дешевле и проще, чем возведение нового строения.

Вначале перечислим причины, которые могут заставить производить укрепление фундамента частного дома.

Изначальные ошибки в проекте. Раньше часто строили без каких-либо серьезных расчетов и с экономией материалов. Подвидом этого пункта можно считать случаи, когда слабые или чересчур влажные почвы начинают «плыть» под нагрузкой.

Ветхость. Даже самый крепкий бетон со временем слабеет и разрушается.

И наконец достигает такого состояния, что уже не может выполнять свою функцию.

Желание достроить второй этаж. Очень часто подобное увеличение нагрузки влечет за собой проблемы с целостностью фундамента.

Способов укрепления фундамента старого дома множество, в некотором смысле это творческий процесс. Тем не менее можно привести наиболее простые и доступные методы.

Содержание:

Наращивание прочности быками

Такой способ подходит, если в целом фундамент достаточно прочен или дом не очень большой или укрепить нужно лишь один-два отдельных угла. Относительно небольшой объем земляных работ и умеренная материалоемкость делает этот метод доступным многим.

Быки — бетонные блоки, которые закладываются под углы постройки, чтобы увеличить площадь опоры и усилить конструкцию. Последовательность работ такова.

Под углами дома вырываются ямы на глубину, минимум на полметра большую, чем заложен прежний фундамент.

Нужно подрыться под угол старого основания. Размеры ямы рассчитывают исходя из нагрузки и несущей способности почвы.

Следует сделать так, чтобы ветхое основание опиралось хотя бы на полметра нового бетона под ним.

В яму укладывается опалубка.

Монтируется объемный армировочный каркас. Соединять его со старым основанием нельзя, потому что свежий блок будет первое время оседать и может порвать ветхий бетон.

Заливается бетон, через несколько дней снимается опалубка и производится обратная засыпка.

Все работы нужно производить быстро, потому что устойчивость строения с разрытыми углами значительно снижается. Если фундамент и без этого был слаб, то высока вероятность ускорения разрушения.

Как укрепить фундамент старого кирпичного дома: практические рекомендации

Содержание

Усиление фундамента дома – необходимость, с которой люди сталкиваются с давних времен. Еще почти 150 тому назад были заложены первые научные основы проведения таких работ.

Это сделал в 1889 году Н.И. Де-Рошефор – русский инженер и архитектор. В своей книге «Урочные положения» он весьма подробно рассмотрел различные способы укрепления основания дома.

Основание этого дома явно нужно укреплять

За прошедшие годы они мало изменились. Все также их основой является принцип увеличения площади, на которую опирается здание. Но теперь появились новые материалы, которых не было ранее. Это бетон и железобетон.

Кроме того, благодаря современным технологиям, появились и иные способы того, как провести укрепление фундамента кирпичного дома.

Научные изыскания в этой области продолжаются до сих пор.

В XXI веке наука здесь работает в двух направлениях:

развитие традиционных способов усиления
разработка инновационных методов, связанных с принудительным изменением свойств почвы.

Основные причины разрушения фундамента

Исследователи выделяют ряд факторов, из-за которых может происходить разрушение основания дома:

ошибки, допущенные еще на этапе проектирования дома – они могут привести к многочисленным проблемам, в том числе и к деформации фундамента
нарушения технологии строительства – это неправильное проведение строительных работ
негативные процессы, происходящие в грунте – к ним относится увлажнение, набухание грунта или же изменение уровня залегания грунтовых вод (см. также статью Какой фундамент сделать при высоком уровне грунтовых вод – практические советы )
проведение возле фундамента земельных работ – они могут быть связаны, например, с прокладкой коммуникаций. Негативные последствия при этом возникают, если были нарушены необходимые меры предосторожности
неправильная эксплуатация здания – также может являться причиной появления проблем. В данном случае они будут связаны с увеличением нагрузки на основание постройки
внешние или внутренние вибрационные воздействия .

Оценка состояния фундамента

В случае появления трещин, следует оценить степень угрозы, которую они представляют. Для этого используют так называемые «маяки». Это полоска гипса или просто бумажная лента, приклеиваемая на трещину.

После фиксации данного материала, нужно проследить за его состоянием. Если полоска разорвалась, значит, трещина расширяется.

Бумажные маяки

Следовательно, такое повреждение кирпичной кладки представляет повышенную опасность. А это означает, что надо безотлагательно приступать к ремонту фундамента .

Если же на протяжении длительного времени лента не рвется, то можно делать вывод, что кладка стабилизировалась. В таком случае можно избежать серьезного ремонта. При этом будет вполне достаточно своими руками увлажнить и заполнить трещины цементным раствором.

Если трещины не увеличиваются, то их можно просто заполнить раствором

Способы укрепления фундамента

Усилить основание дома можно следующими способами: использование торкретбетона, уширение подошвы, усиление железобетонной рубашкой, а также свайный способ.

Совет!

Для обеспечения безопасности проводимых работ нужно придерживаться двух простых правил: в случае если необходимо провести открытие фундамента, делать это нужно только с одной стороны.

Закончив работу с ней, можно переходить к следующей стороне усиление производят небольшими участками-захватками длиной не более 3 м.

Проводить работы на следующем отрезке можно не ранее 7 дней после завершения работ на предыдущем интервале.

Укрепление производится небольшими участками

Теперь перейдем непосредственно к самим способам усиления. Рассмотрим их по порядку.

Укрепление кирпичного (бутового) фундамента торкретбетоном

Для усиления кирпичной кладки, поверхность которой была ослаблена из-за выпадения частей раствора, применяют торкретирование. Оно не только усиливает конструкцию, но также повышает ее водонепроницаемость.

Для этого, вдоль фундамента прорывают траншею шириной в 1-2 м. Затем очищают кладку от мусора.

Следом при помощи перфоратора или отбойного молотка делают на ней дополнительные насечки. Они нужны для увеличения адгезии бетона.

Кроме того, можно установить армирующую сетку. Она позволит сделать всю конструкцию еще более прочной.

Далее, на торкретируемую поверхность наносят бетон. Делается это с помощью бетонной пушки.

На фото #8212 нанесение раствора с помощью бетонной пушки

Описанный способ является весьма затратным, как по времени, так и по финансам. Но есть и другой вариант, гораздо более экономичный. Он называется цементацией.

Ее используют в тех случаях, когда монолитность кладки нарушена по всей ее толщине. Для применения данного способа в грунте и в фундаменте делают отверстия.

Через них при помощи специальных устройств-инъекторов под высоким давлением подается жидкий бетон. В результате раствор заполняет не только отверстия, но он еще и образует наплывы. Благодаря этому повышается прочность конструкции.

Метод уширения подошвы

Это старый и проверенный способ того, как укрепить фундамент кирпичного дома. Для его реализации, вначале проводят разметку конструкции на захватке, длиной не более трех метров.

Далее, выполняют отрыв фундамента. Делают это поочередно, через захватку, чтобы не допустить выпирания грунта. Затем поверхность укрепляемого фундамента чистят.

Между кирпичной стеной и фундаментом устанавливают металлические балки. К ним приваривают продольные стальные элементы.

В грунт, который будет находиться под новым фундаментом, добавляют щебень и хорошо утрамбовывают. Следом устанавливают опалубку и производят заливку бетоном.

Существует и другой способ укрепления подошвы. Это использование сборных железобетонных отливов для фундамента .

Применение железобетонных отливов

Процесс работы при этом выглядит следующим образом:

от фундамента убирается грунт
с одной и с другой стороны кладки ставятся сборные элементы
установленные отливы стягивают с помощью стяжек-анкеров
зазор между верхом фундамента и основной конструкцией укрепляют арматурой и бетоном
производится обратная засыпка и трамбование грунта.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Следующим эффективным способом усиления основания является применение железобетонной рубашки. Так называют обойму из железобетона, которая опирается на обжатый грунт.

С ее помощью можно усилить не только подземную конструкцию, но также и часть стены. Причем это может быть как внешняя стена, так и внутренняя, расположенная в подвале, между полом и верхним перекрытием.

Данное приспособление является эффективным и для усиления подколенной части фундамента.

Инструкция по проведению такой работы выглядит следующим образом:

Вначале очищается поверхность подколенника и на нее наносятся насечки. Затем, путем соединения между собой поперечных и продольных арматурных стержней, делается сетка обоймы.
Далее делается опалубка и в нее нагнетается бетон. В итоге получается конструкция, способная серьезно увеличить несущую способность колонны.

Опалубка для подколенника и фундаментных плит

Аналогом данного способа является установление защитных стенок из кирпича.

Первым шагом для этого служит выемка грунта возле фундамента на глубину примерно 1м. Затем очищается деформированная область основания.
Потом, имеющиеся повреждения заделывают цементным раствором. После этого, в целях гидроизоляции, конструкцию обмазывают битумом или обклеивают рубероидом.

Под номером три #8212 защитная рубашка из кирпича

Свайный способ укрепления фундамента

В последнее время этот метод находит все большее применение.

Он заключается в том, чтобы передать нагрузку от сооружения на буроинъекционные сваи.

Установка таких свай в столбчатую конструкцию начинается с высверливания в ее плиточной части отверстий нужного диаметра и глубины. В них вставляются арматурные каркасы. Затем, в полученные полости методом инъекцирования, небольшими порциями вливается бетон.
Подобным же образом происходит укрепление и ленточного основания. Вокруг него предварительно выкапывают грунт, образуя при этом пазухи. Затем бурят конусные отверстия и создают буроинъекционные сваи.

Свайный способ усиления

После отвердевания бетонного раствора именно сваи начинают принимать на себя большую часть нагрузки от кирпичной стены. Закончив их монтаж, необходимо засыпать пазухи грунтом.

Существует и несколько иной метод. Он заключается в усилении фундамента при помощи составных железобетонных столбов. При этом нагрузка от стен передается на данные конструкции, устанавливаемые методом вдавливания.

Усиление с использованием железобетонных столбов

Составные сваи вдавливают в сколотые поверхности плит фундамента. Для этого, разумеется, используется спецтехника. В дальнейшем, стыки свай укрепляются жестким раствором.

Вывод

Проблемы с фундаментом дома могут возникнуть по различным причинам. Это и ошибки проектирования и нарушения технологии производства. Изменение состояния почвы тоже может привести к негативным последствиям.

Если появление трещин сопровождается их дальнейшим расширением, это значит, что нужно немедленно приступать к ремонту. Причем проводить его можно различными способами.

Некоторые из них, такие как уширение подошвы или железобетонная рубашка, можно выполнить самостоятельно. Другие – свайный метод или торкретирование потребуют привлечения специальной техники. А это, в свою очередь, приведет к тому, что увеличится цена проводимых ремонтных работ.

Если вы хотите увидеть весь процесс наглядно, то рекомендуем вам посмотреть видеоролик, размещенный на нашем сайте. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Источники:

sferatd.ru

Усиление фундаментов при реконструкции исторических зданий, многоэтажных зданий

Бытует мнение, что реконструкция зданий представляет собой некое подобие косметического ремонта – покраску фасадов и обновление штукатурки. На самом деле реконструкция построек, в том числе многоэтажных домов и исторических зданий — это комплекс сложных мероприятий, связанный и с обновлением внешнего вида здания, и с улучшением уровня удобств и комфорта в целом. Сюда относится и изменение этажности, и перепланировка помещений, и замена инженерных коммуникаций, а также укрепление фундаментов.

Первый этап работ считается самым сложным. Дело в том, что необходимо принять во внимание и общее техническое состояние здания, и пожелания заказчика, а также получить, при необходимости, все разрешительные и утверждающие документы. Кроме того, обязательным условием является подробный план работ, перечень изменений и расчет стоимости услуг.

Зачем нужна реконструкция зданий?

Цели реконструкции исторических зданий и прочих сооружений могут быть самыми разными. Однако, именно они влияют и на стоимость, и на сроки работ. Выделим самые основные.

Улучшение внешнего вида здания, эксплуатационных и технических характеристик;
Обновление и модернизация «старых» зданий. Сюда относятся постройки, несущие историческую ценность. В этом случае улучшается не только внешний вид здания, но и повышается уровень его удобств и комфорта.
Перепрофилирование здания. Производится в том случае, когда историческое здание превращается, например, в музей или ресторан.
Увеличение полезной площади помещения. Если позволяет основание, то меняется этажность здания или оно «разрастается» в ширину. В этом случае необходима прокладка новых коммуникаций.
Необходимость укрепления фундамента здания. В случае проседания основания или специфического состава грунта здание нуждается в необходимых ремонтных работах.

Причины деформации фундамента

Фундамент здания – его наземная часть, наиболее всего подверженная износу. Практически всегда при реконструкции возникает необходимость в его усилении или ремонте. Особенно это касается «возрастных» зданий.

Реставрация фундамента считается одним из главных этапов обновления здания в целом. Дело в том, что условия эксплуатации здания со временем меняются, вблизи появляются строящиеся здания и дороги, прокладываются новые инженерные коммуникации и т.д.

Основным фактором, влияющим на осадку, деформацию и разрушение фундамента является снижение гидроизоляционных свойств, увеличение нагрузки, разрушение кладки, ухудшение качества грунта и повышение его деформативности, перемещение конструкций, ухудшение устойчивости фундамента и т.д. Огромное влияние на деформацию фундамента оказывают проводимые вблизи строительные работы, а также развитие города – прокладка новых трамвайных путей, развитие метрополитена, замена инженерных систем и т.д. Все эти факторы оказывают внешнее динамическое воздействие на фундамент. Таким образом, усиление фундаментов при реконструкции исторических зданий играют решающую роль при определении долговечности строения.

Специалисты выделили основные факторы раннего износа фундамента.

Наличие под фундаментом деревянных свай и прочих конструкций. В случае, если древесина находится выше уровня подземных вод, она начинает гнить. В результате чего здание начинает неравномерно оседать на 3-5 и более см.
Повышение этажности здания значительно увеличивает нагрузку на фундамент, провоцируя его оседание. Таким образом, усиление многоэтажных зданий– мера необходимая.
Строительство новых зданий, расположенное в непосредственной близости к зданию также может стать причиной его оседания.

Перед тем, как принять решение о реконструкции фундамента здания, необходимо провести его тщательное обследование. Его результатом будет локализация поврежденных мест, а также установление причины их появления и прогнозирование дальнейшего состояния здания. Для этой цели применяется комплексный подход с использованием геологических, геодезических, лабораторно-испытательных и других методов.

Мнение специалиста

Стоит отметить, что проблема реконструкции фундаментов появилась относительно недавно. Дело в том, что последние 15-20 лет началось активное освоение подземного пространства, а также усилилась плотность городской застройки, что и провоцирует преждевременное разрушение фундаментов.

Наша компания – это команда специалистов с большим опытом усиления и реконструкции фундаментов исторических зданий, а также укрепления фундаментов при реконструкции старого фонда. Все что вам нужно – это связаться с нами удобным для вас способом и оставить заявку на обследование здания.

rusfsp.ru