Реферат: Усиление и реконструкция оснований фундаментов. Усиление фундаментов реферат

Усиление и реконструкция оснований фундаментов

УСИЛЕНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

1.1. Общие положения

Усиление оснований и фундаментов осуществляется при реконструкции зданий и сооружений для предотвращении осадок ниже допустимых. Описаны основные способы усиления фундаментов.

Под реконструкцией фундаментов зданий и сооружений понимается выполнение работ, проводимых в связи с изменением геометрических размеров зданий, возрастанием постоянных или временных нагрузок, устройством подземных сооружений в пределах габаритов здания, а также восстановлением (усилением) несущей способности оснований и фундаментов, утраченной вследствие суффозии, колебания уровня подземных вод и др., а также возникшими деформациями конструкций и их износом.

Надежность работы реконструируемых зданий обеспечивается совместной работой системы “основание, фундамент – подземные конструкции”. Дефекты в работе сооружений – следствие полного или частичного нарушения надежного взаимодействия элементов этой системы:

- суффозионные процессы, а также колебания УПВ (уровня подземных вод), вызванные изменением гидрогеологических условий в районе расположения здания, атмосферными водами, аварийными и систематическими утечками из коммуникаций;

- проявление карстовых деформаций;

Повреждения оснований и фундаментов возникают за счет природных и техногенных процессов, за счет нарушений требований нормативных документов, допускаемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации. Основными причинами повреждений являются:

снижение прочностных и деформационных свойств грунтов при увлажнении, а также проявление процесса набухания и пучения грунтов;

проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;

прокладка коммуникаций;

увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;

вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.

При реконструкции фундаментов отсутствует возможность применения типовых схем усиления. Схемы усиления должны применяться в каждом конкретном случае в зависимости от нагрузок на фундаменты, конструктивных особенностей здания (наличие подвала и других подземных сооружений), инженерно-геологических и гидрогеологических условий и др.

При этом применяемые методы усиления оснований и фундаментов должны обеспечивать их совместную работу с существующими фундаментами.

Следует учитывать, что работы по усилению оснований и изменению конструкций фундаментов могут вызвать при их осуществлении деформации оснований и осадки фундаментов.

Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:

- изменения конструкции или размера фундамента;

- усиления физико-механических характеристик грунтов основания

1.2. Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания при реконструкции оснований и фундаментов должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических условий площадки реконструируемого здания или подземного сооружения и получения исходных данных для проектирования и устройства усиления фундаментов или укрепления основания.

Состав, объем и методы изысканий зависят от целей реконструкции, типа здания или подземного сооружения, их состояния и степени сложности инженерно-геологических условий.

1.3. Обследование фундаментов

Программа обследования составляется на основании технического задания заказчика и ознакомления с проектно-технической документацией реконструируемого здания.

Обследование конструкций фундаментов производится методом их вскрытия при проходке шурфов и других выработок.

По результатам обследования составляется технический отчет, содержащий результаты обследования и техническое заключение о возможности использования конструкций фундаментов и подземных сооружений при их реконструкции и рекомендации по типу рекомендуемых конструкций и технологии их устройства.

1.4. Проектирование и устройство оснований и фундаментов реконструируемых зданий

Проектирование и устройство оснований и фундаментов реконструируемых зданий и подземных сооружений следует выполнять в соответствии с действующими нормативными документами (см. приложение 1).

Допускается одностадийное проектирование, т.е. разработка непосредственно рабочих чертежей.

Проектирование и устройство оснований и фундаментов должно производиться с использованием расчетных значений физико-механических характеристик грунтов оснований и характеристик материала существующих и возводимых (реконструируемых) фундаментов. При этом должно учитываться состояние конструкций подземной и надземной частей, а также особенности производства работ по усилению оснований, фундаментов, подземной и надземной частей сооружения.

В проектах должны приниматься такие решения по устройству оснований и фундаментов, при которых максимально используются существующие конструкции фундаментов и возможности несущей способности оснований, определенные по данным инженерных изысканий.

Производство работ при реконструкции (усилении) не должно приводить к возникновению недопустимых осадок здания (сооружения).

1.5. Реконструкция и усиление фундаментов на естественном основании

1.5.1. Укрепление фундаментов

В результате механических повреждений, осадочных трещин, растрескивания и расслоения тела фундамента вследствие промораживания, воздействия грунтовых вод, агрессивности среды, температурных перепадов материал фундаментов с течением времени теряет свою прочность и становится легко разрушимым.

Для восстановления кладки фундаментов из бутового камня, керамического кирпича, а также бетонных и железобетонных конструкций фундаментов используется метод инъектирования цементным раствором, синтетическими смолами и т.п. Для цементации в теле фундамента бурятся шурфы или пробиваются отверстия для установки инъекторов. Диаметр отверстий должен быть на 2-3 мм больше диаметра инъектора, диаметр инъектора обычно принимается равным 25 мм. Расстояние между инъекторами обычно принимают равным 50-100 см. Глубина погружения инъектора в тело фундамента принимается равной 0,4-0,6 толщины (ширины) фундамента. При давлении нагнетания закрепляющего раствора 0,2-0,6 МПа диаметр закрепления может составить 0,6-1,2 м (рис.1-4)*.

_____________

* Здесь и далее номера рисунков даны по приложению 2.

Обычно при цементации тела фундамента проводят цементацию контакта “фундамент-грунт”. Эта операция целесообразна в случае основания сложенного насыпными, песчаными, гравийно-галечниковыми грунтами. В случае залегания в уровне подошвы фундамента глинистых грунтов цементация контакта “фундамент-грунт” может привести к неконтролируемому распространению цементирующего раствора.

При неэффективности усиления дефектных фундаментов путем цементации, фундаменты могут быть усилены бетонными или железобетонными обоймами на всю высоту фундамента или его части. В фундаментах противоположные стенки обоймы соединяют арматурными стержнями, которые крепятся к арматуре обойм.

При устройстве обойм главным является обеспечение совместной работы нового бетона со старым или старой кладкой, после устройства обойм для дополнительного упрочнения фундамента можно провести инъекцию цементного раствора или синтетических смол во внутреннюю часть растрескавшегося или расслоенного фундамента (рис.5-7).

Усиление фундамента обоймами, без углубления фундаментов, производят как без увеличения подошвы, так и с ее увеличением в случае недостаточной несущей способности основания, частичного разрушения фундамента или существенного возрастания нагрузки при реконструкции.

При большом увеличении нагрузки элементы укрепления фундаментов должны быть введены в работу путем предварительной передачи давления на основание (обжатия).

1.5.2. Усиление фундаментов

Усиление фундаментов мелкого заложения может быть осуществлено путем их уширения и углубления подведением дополнительных конструктивных элементов. Такими элементами могут быть плиты, столбы или сплошные стены (рис.8-9).

На участках длиной 1-2 м грунт под фундаментом удаляют и на месте изготавливают железобетонную монолитную плиту или монтируют заранее заготовленные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании гидравлическими домкратами и подклинки плиты, промежуток между плитой и подошвой старого фундамента заполняют пластичным бетоном с тщательным уплотнением (рис.10).

В ряде случаев ленточный фундамент усиливают отдельными столбами. В этих случаях старый фундамент может быть усилен рандбалками.

Для переустройства столбчатого фундамента в ленточный между существующими фундаментами устраивается железобетонная стенка в виде перемычки. При необходимости устройства подвала перемычка делается на всю высоту столбчатых фундаментов.

Переустройство ленточных или столбчатых фундаментов в плитные производится путем подведения концов плит под существующие фундаменты (рис.11, 12) произведя расчет на скалывание зоны опирания ленточного или столбчатого фундамента и конца плиты.

В практике реконструкции возможно переустройство столбчатых фундаментов в перекрестно-ленточные и плитные, а также перекрестно-ленточных в плитные.

Необходимость устройства подвала, подземного сооружения, переноса подошвы фундамента на менее сжимаемые слои грунта и пр. становится причиной проведения работ по заглублению фундаментов реконструируемого здания (рис.14-21).

1.5.3. Применения свай для усилении фундаментов мелкого залегания

Для усиления фундаментов мелкого залегания могут быть использованы сваи различных конструкций: буронабивные, буровые, буроинъекционные, завинчиваемые, а также конструкции “стена в грунте” (рис.22-27).

Буронабивные и буровые сваи используются при увеличении нагрузок и большой толщине слабых грунтов в основании; в сложных условиях реконструкции.

Буроинъекционные сваи используются в тех же условиях, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства.

Могут быть применены сваи из завинчиваемых стальных труб диаметром 200-400 мм с приваренной арматурной спиралью, а также вдавливаемые сваи. Эти два вида свай позволяют избежать вибрационных воздействий на фундаменты и грунты основания при проведении работ по усилению.

Иногда вместо монтажа тяжелых загрузочных устройств оказывается удобнее использовать стены самого реконструируемого сооружения. На этом принципе основано вдавливание составных железобетонных свай типа “Мега” отдельными элементами (рис.28-31).

С помощью буроинъекционных свай можно проводить усиление фундаментов, не разрабатывая котлованы и не нарушая естественной структуры грунтов основания. Наличие малогабаритного оборудования позволяет вести работы изнутри здания.

При реконструкции действующих сооружений в стесненных условиях и особенно в условиях противопоказания динамических воздействий целесообразно применение щелевых фундаментов (барретов), устраиваемых методом “стена в грунте” в узких траншеях шириной 0,4-1,0 м под защитой раствора из бентонитовой глины.

1.6. Реконструкция и усиление свайных фундаментов

Усиление ствола свай при отсутствии ростверка или при высоком ростверке производится с помощью железобетонной обоймы с толщиной стенок не менее 100 мм и площадью вертикальной арматуры не менее 1% площади сечения обоймы. Обойма устраивается на свободной части сваи и заглубляется в грунт не менее чем на 1 м.

Усиление верхних концов свай и мест их сопряжения с ростверком устраивается с помощью железобетонной обоймы, устраиваемой по всем ростверкам с отрывкой мелкого котлована.

Усиление ростверков, разделка трещин и других повреждений производятся аналогично усилению фундаментов мелкого заложения.

Для усиления свайных фундаментов, имеющих недостаточную несущую способность, используются те же сваи, которые используются для усиления фундаментов мелкого заложения.

Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с надежным закреплением относительно осей существующих свай здания.

1.7. Закрепление грунтов и усиление грунта основания

Закрепление грунтов и усиление грунта основания способом инъекции химических растворов и цементных суспензий применяется при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки.

Цементация контакта фундамент-грунт выполняется при наличии пустот под подошвой фундамента.

Химическое закрепление грунтов применяется для создания пристенной наружной гидроизоляции подземных конструкций реконструируемых зданий, а также для ликвидации очагов водопритока в ограждающих стенках котлованов.

Инъекционное закрепление распространяется на грунты, обладающие достаточной водопроницаемостью, включая песчаные, крупнообломочные, трещиноватые скальные и полускальные грунты.

Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов способами силикатизации, смолизации и цементации, должны удовлетворять требованиям и техническим условиям действующих стандартов на силикат натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорную, кремнефтористоводородную кислоты, алюминат натрия, этилацетат и другие реагенты.

Возможны две разновидности технологии нагнетания закрепляющих реагентов в грунты:

- вертикальная технология, при которой нагнетание реагентов осуществляется через вертикально или наклонно заглубляемые инъекторы сверху вниз, с открытой поверхности земли, с мостков или с полов помещений.

- горизонтальная технология, когда нагнетание реагентов осуществляется через горизонтально или несколько наклонно заглубленные инъекторы из специально оборудованных для этой цели технологических выработок (траншей, штолен, колодцев).

При силикатизации и смолизации грунтов, если это предусмотрено проектом, должна быть обеспечена возможность оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы манжетно-тампонных инъекторов в качестве материала армирования закрепленных массивов.

Для бурения инъекционных скважин применяются буровые станки, обеспечивающие бурение скважин диаметром до 190 мм.

Для работ по нагнетанию растворов в грунты применяются забивные, гидравлические и пневматические инъекторы диаметром перфорированной части 32-38 мм длиной 500 мм, бетононасосы с давлением воздуха 0,5-0,7 МПа, перфораторы ручные и пневматические на давление 0,6 МПа, плунжерные и поршневые насосы, обеспечивающие расход до 1 м/ч и давление 1 МПа.

Для закрепления водонасыщенных глинистых грунтов и пылеватых песков наиболее приемлемы методы электросиликатизации и электрохимический.

Электросиликатизация грунтов основана на сочетании закрепления грунтов способом силикатизации и обработки их постоянным током. Способ применяется в грунтах с коэффициентом фильтрации 0,5-0,005 м/сут. Для электросиликатизации используют растворы жидкого стекла и хлористого кальция. Инъекторы-электроды погружают в грунт основания с обеих сторон фундамента под углом 10-15° через каждые 0,6-0,8 м по его длине. Закрепление ведется захватками вдоль фундамента снизу вверх, расход энергии (100-120 В) составляет для закрепления 1 мгрунта 10-15 кВт·ч.

Электрохимический способ применяется для водонасыщенных грунтов с коэффициентом фильтрации 1·10-1·10м/сут. В инъекторы-аноды подают раствор СаСl, потом Al(SO) или Fe(SO), а из инъекторов-катодов откачивают поступающую в них воду. Расход энергии здесь составляет 60-100 кВт·ч/м.

1.8. Устройство подземных помещений реконструируемых зданий

Для устройства подземных помещений в реконструируемом здании необходимы детальные сведения о существующих фундаментах, действующих нагрузках на фундаменты и характеристики грунтового основания, в том числе режим подземных вод.

Выбор конструкции подземного сооружения зависит от типа фундаментов здания – фундаменты на естественном основании или свайные. Решение должно приниматься с учетом недопущения возникновения в конструкциях реконструируемого здания нерасчетных воздействий.

Устройство стен сооружаемого подземного сооружения может выполняться по двум схемам:

- стены подземного сооружения изготавливаются вокруг реконструируемого здания одним из методов “стена в грунте” с передачей на “стену в грунте” нагрузок от существующего здания;

- стены подземного сооружения изготавливаются изнутри здания, без передачи нагрузок от здания на стену. Стена может изготавливаться методом вдавливания составных свай, а также с помощью буроинъекционных свай. В обоих случаях необходимо устройство анкерных креплений или распорок, которые устраиваются по мере отрывки котлована.

superbotanik.net

Усиление фундаментов — реферат

10.2. Усиление фундаментов

Усиление жестких фундаментов может осуществляться путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа.

При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совйестную работу с элементами усиления.

используют также результаты полевых испытаний (зондирование, статические испытания и др.).

Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов.

I1 Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий

фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 10.1).

При повреждении фундаментов в процессе эксплуатации для восстановления его несущей способности устраивают конструктивную «рубашку», размеры которой принимают в зависимости от диаметра арматуры, величины защитного слоя, а также от технологической возможности укладки бетона в тело «рубашки».

Если, кроме усиления фундаментов требуется также

усиление колонны, то бетонирование обоймы для колонны и «рубашки» следует выполнять одновременно. Если колонна не требует усиления, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее большей стороны колонны и не менее пяти толщин «рубашки».

При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же как и при устройстве «рубашек», необходимо обеспечивать стыковку на сварке оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления.

Одним из вариантов наращивания является передача части нагрузки с существующего фундамента на отдельные плиты с помощью металлических или железобетонных балок, пропущенных через отверстия в усиливаемом фундаменте (рис. 10.2). В этом случае опорные плиты предварительно обжимаются с помощью домкратов или гравитационной нагрузкой до расчетной. Ленточные неармированные фундаменты могут наращиваться помощью арматуры, заанкеренной в тело фундамента и обетонированной на расчетную ширину усиления (рис. 10.3).Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис. 10.4). В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму. Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках. Причем эта подводка может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется , размещать на прямых участках с максимальными нагрузками, так как подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает серьезные трудности.

Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или под ним. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д.

Выбор конструкции свай зависит от внутренних габаритов реконструируемого здания или сооружения, характера действующих нагрузок, конструкций усиливаемого фундамента, наличия соответствующего оборудования для производства свайных работ.

Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупйог'абарйтную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, не способных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грунт с помощью гидродомкратов.

Эффективным средством усиления фундаментов, особенно при неравномерных деформациях сооружения, являются составные сборные сваи «Мега», которые не требуют больших габаритов помещения и включаются в работу сразу после вдавливания. Недостатком этих свай является достаточно высокая трудоемкость работ по их устройству, а также необходимость выполнения временного котлована под подошвой фундамента, что снижает его несущую способность в процессе усиления (рис. 10.5).

При устройстве усиления сваями «Мега» конструкция существующего фундамента должна быть проверена на восприятие усилия от реакции вдавливания.

Для восприятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи. При усилении фундаментов используют также монолитные сваи различных типов: буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, однако могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные, виброштампованные сваи и сваи Страуса могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требует сложного технологического оборудования. Первые два типа свай используют в любых гидрогеологических условиях, сваи Страуса можно применять только при отсутствии грунтовых вод.

При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроипъ- екционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в этом случае как ростверк (рис. 10.6).

Вместо свай типа «Мега» могут применяться комбинированные металлические трубчатые сваи, погружаемые посекционно в грунт гидродомкратами. Их затем заполняют монолитным бетоном.

Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.

Плитный ростверк возможно устраивать в пределах высоты существующего фундамента (рис. 10.7) и путем подводки под него (рис. 10.8). Первые варианты аналогичны работам при устройстве «рубашек» или наращивания, требуют соединения арматуры существующего фундамента с арматурой ростверка и используются в том случае, если возможно уширение фундамента в пределах его высоты. Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, при его повреждениях, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении головок существующих свай. Перечисленные выше способы усиления могут применяться как при опирании реконструируемых фундаментов на естественное основание, так и на свайное при усилении ленточных и столбчатых фундаментов из различных материалов (рис. 10.9). Примеры объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведены на рис. 10.7, 10.8.На рис. 10.10...10.12 приведены схемы усиления ленточных и столбчатых фундаментов с помощью рамной системы, состоящей из дополнительных свай, железобетонных или металлических распределительных балок. Расчет усиления фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний с учетом требований соответствующих нормативных документов (СНиП II-6—74, СНиП 2.02.01—83, СНиП II-17—77, СНиП 2.03.01—84). По первой группе выполняется расчет прочности конструкций фундамента и несущей способности грунта основания, по второй — расчет оснований по деформациям, который требует учета совместной работы здания с основанием. Несущая способность существующего фундамента определяется с учетом его фактического состояния (степени износа), прочностных характеристик материалов и грунтов основания.

Если в процессе эксплуатации произошла полная стабилизация осадок основания под существующими фундаментами, то расчетные осадки элементов усиления определяются только от дополнительных нагрузок. При этом максимально допустимую осадку назначают с учетом состояния надземных конструкций реконструируемого здания и связанных с ним рядом расположенных объектов (переходов, галерей, коммуникаций). Для отдельных фундаментов осадка определяется с учетом влияния нагрузок от соседних фундаментов по методу угловых точек. При жестком соединении существующего фундамента с конструкцией усиления способом наращивания или «рубашкой» расчет уширенного фундамента на естественном основании осуществляется по обычной методике.

При подводке новых частей фундаментов рядом с существующим нагрузка на них определяется в соответствии с принятой расчетной схемой, а их

расчет осуществляется как отдельных фундаментов. При подводке целых фундаментов их размеры определяются из условия, чтобы максимальные и средние абсолютные осадки не превышали допустимых по СНиП 2.02.01—83.

При этом учитывается стабилизация осадок существующих фундаментов. Расчет свайного усиления выполняется в зависимости от конструктивного решения существующего фундамента и его состояния. При плохом состоянии свайного фундамента, а также при опирании фундамента на естественное основание количество свай усиления определяется из расчета воспринятая всей нагрузки. При хорошем состоянии существующего свайного фундамента количество свай усиления определяют из расчета передачи на них только дополнительной нагрузки.

Несущая способность трубобетонных вдавливаемых свай определяется по формуле

Fd = Е„ x,

где Fи — усилие вдавливания переходный коэффициент, принимаемый равным 0,9 для глинистых грунтов, 0,85 — для песчаных.

Расчет каждого отдельного элемента составной сваи типа «Мега» осуществляется как для сжатого элемента с учетом продольного изгиба и случайного эксцентриситета, определяемого в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01—84. Учитывая возможную несоосность при стыковке отдельных элементов, несущая способность всей сваи определяется умножением на поправочный коэффициент, который принимается при длине сваи до 4 м — 0,75; от 4 до 6 м — 0,6 и свыше 6 м — 0,5.

Расчет жестких фундаментов, усиленных сваями за контуром, может выполняться по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом.

Расчет состоит из двух этапов: до реконструкции—на действие эксплуатационных нагрузок с учетом максимально возможной разгрузки фундамента, после реконструкции — на загру- жение фундамента до уровня, соответствующего этапу разгрузки, плюс дополнительные нагрузки, возникающие после реконструкции сооружения. Усилия в сваях и фундаментах, давление на грунт под подошвой фундамента (при фундаменте на естественном основании) и по контакту со сваями, перемещения и углы поворота усилен них фундаментов определяются алгебраическим суммированием соответствующих величин, полученных на каждом этапе расчета. Осадку усиленного фундамента рассчитывают на втором этапе. При этом модуль деформации грунта определяют с учетом его упрочнения в процессе эксплуатации. Допускается рассчитывать модуль по формуле

Est = 1,ЗЕ, (10.2)

где Е — модуль деформаций грунта, вычисленный по результатам лабораторных или полевых испытаний, МПа. Упрочнение грунта учитывается в расчетах на глубину, не превышающую ширину фундамента до его усиления. Расчет усиленного фундамента осуществляется в линейной постановке по плоской расчетной схеме. На каждом этапе расчета усиленный фундамент рассматривается как статически неопределимая система, загруженная внешней нагрузкой с одной стороны и усилиями от свай и отпором грунта под подошвой — с другой (рис. 10.13и 10.14). Усилия от свай выражаются через жесткостные характеристики свай и деформации фундамента, отпор грунта — через коэффициент постели и также деформации фундамента. Последний учитывается только при усилении фундаментов на естественном основании.

Усилия и деформации фундамента определяются из решения системы канонических уравнений метода перемещений. При этой методике расчета грунт рассматривается как линейно деформируемая среда, которая характеризуется следующими параметрами: Kvo — вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой фундамента на естественном основании, который принимается одинаковым во всех точках основания, кН/м3, Кп,г — горизонтальным коэффициентом постели по контакту с боковой поверхностью сваи и Kh,i — вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой свай. Значения коэффициентов постели определяют по методике, разработанной Харьковским Промстрой-НИИпроектом. Расчет устойчивости грунта основания вокруг свай осуществляется в соответствии с требованиями СНиП II-17—77.

referat911.ru

Технология усиления фундаментов - реферат

Содержание Задание на контрольную работу 1. Технология усиления фундаментов с помощью увеличения подошвы фундамента способом железобетонной обоймы 1.1 Общее описание технологии 1.2 Достоинства и недостатки применяемого метода 1.3 Последовательность выполнения работ 2. Произвести усиление фундамента с помощью увеличения подошвы фундамента

способом железобетонной обоймы. Исходные данные: Размеры фундамента: Район строительства - г. Екатеринбург Назначение здания – Жилой комплекс горнолыжной базы (общественное) Тип грунтов – суглинок Размеры здания в плане 19200 × 24890 мм. 1. Технология усиления фундаментов с помощью увеличения подошвы фундамента способом железобетонной обоймы 1.1

Общее описание технологии Одним из эффективных способов усиления оснований и фундаментов является метод, предложенный фирмой 000 «Элфа». Укрепление кладки фундаментов железобетонными обоймами с последующим инъецированием раствора – наиболее эффективный способ ремонта ослабленных бутовых фундаментов, предотвращающий дальнейшее разрушение кладки и обеспечивающий снижение напряжения в грунте под их подошвой. В зависимости от конструктивных особенностей здания возможно одно- или двустороннее усиление.

Одностороннее усиление обычно устраивают в зданиях без подвала. Работы выполняют в следующем порядке. Сначала отрывают траншею шириной 0,8 – 1 м вдоль здания в зоне разрушения фундамента. Длина траншеи не должна превышать 6 м. Очищают поверхность кладки фундаментов от грязи и слабого раствора, разбирающийся от руки камень удаляют. Очищенную поверхность кладки промывают цементным молоком.

Не допускается промывка поверхности фундамента водой под напором, что может привести к вымыванию раствора и интенсивному разрушению кладки. Дальнейшие работы по укреплению кладки можно производить только после ее просушки. В швы кладки забивают металлические штыри из стали длиной 40 – 50 см, к которым приваривают арматурный каркас. Его выполняют из стали класса А-11 диаметром 18 – 20 мм и размером ячеек 150 х150 мм. Затем в пустоты кладки устанавливают в шахматном порядке инъекционные трубки на расстоянии 50 – 60

см друг от друга с обязательной заделкой их цементным раствором (противоположные концы трубок выводят выше отметки верха обоймы на 40 – 50 см), монтируют опалубку, заливают пространство пластичной бетонной смесью. Конструктивно толщину железобетонной обоймы принимают не менее 150 мм. Бетонирование производят по высоте в 2 -3 приема с интервалами между ними не менее 2 суток. После окончания работ по устройству обоймы в установленные инъекционные трубки под давлением нагнетают

цементный раствор консистенции 1:1 – 1:1,5. Для изготовления раствора применяют портландцемент марки 400 и выше. Сначала подают раствор с меньшим содержанием цемента, а затем раствор более густой консистенции, который заполняет пространство вокруг инъектора, образуя прочный столб диаметром 60 – 100 мм. Ориентировочный расход раствора, необходимого для полного закрепления кладки фундаментов, составляет 25 – 35% их объема. После выполнения работ срезают верхние части инъекционный трубок, разбирают опалубку,

заполняют пазухи фундамента глинистым грунтом, тщательно послойно его трамбуя. В последнюю очередь производят восстановление отмостки. 1.2 Достоинства и недостатки применяемого метода Достоинства: - Данный метод является более устойчивым к воздействию агрессивной среды и поэтому наиболее надежен в эксплуатации; - уплотняющий раствор при нагнетании под давлением обладает высокой и избирательной способностью,

что приводит к усилению наиболее слабых зон. - использование инертных материалов, обеспечивающих экологическую чистоту метода. Недостатки: - При забивке металлических штырей в тело фундамента существует опасность разрушения ветхих фундаментов; - сложность и дорогостоящность; - выполнение работ производится вручную. 1.3 Последовательность выполнения работ 1) Отрывают траншею шириной 0,8 – 1 м вдоль здания в зоне разрушения фундамента. 2) Производят устройство щебеночного подстилающего слоя 3)

Очищают поверхность кладки фундаментов от грязи и слабого раствора, разбирающийся от руки камень удаляют. Очищенную поверхность кладки промывают цементным молоком. 4) В швы кладки забивают металлические штыри из стали длиной 40 – 50 см, к которым приваривают арматурный каркас. 5) В пустоты кладки устанавливают в шахматном порядке инъекционные трубки на расстоянии 50 – 60 см друг от друга с обязательной заделкой их цементным раствором.

6) Монтируют опалубку, заливают пространство пластичной бетонной смесью. 7) В установленные инъекционные трубки под давлением нагнетают цементный раствор. 8) Срезают верхние части инъекционный трубок. 9) Разбирают опалубку. 10) Заполняют пазухи фундамента глинистым грунтом, тщательно послойно его трамбуя. 11) Производят восстановление отмостки. 2. Мероприятия по технике безопасности

При разборке зданий и сооружений (далее - разборке строений) в процессе их реконструкции или сноса необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы: - самопроизвольное обрушение элементов конструкций строений и падение вышерасположенных незакрепленных конструкций, материалов, оборудования; - движущиеся части строительных машин, передвигаемые ими предметы; - острые кромки, углы, торчащие штыри; - повышенное

содержание в воздухе рабочей зоны пыли и вредных веществ; - расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более. До начала проведения работ по разборке строений необходимо выполнить подготовительные мероприятия, связанные с отселением проживающих в них граждан или выездом расположенных там организаций, а также с отключением от сетей водо тепло газо- и электроснабжения, канализации, технологических продуктопроводов и принятием мер против их повреждения. Разборку зданий необходимо осуществлять на основе решений, предусмотренных

в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и др.). Указанные решения должны быть разработаны после проведения обследования общего состояния здания (сооружения), а также фундаментов, стен, колонн, сводов и прочих конструкций. По результатам обследования составляется акт, на основании которого осуществляется решение следующих вопросов: - выбор метода проведения разборки; - установление последовательности выполнения работ; -

установление опасных зон и применение при необходимости защитных ограждений; - временное или постоянное закрепление или усиление конструкций разбираемого здания с целью предотвращения случайного обрушения конструкций; - мероприятия по пылеподавлению; - меры безопасности при работе на высоте; - схемы строповки при демонтаже конструкций и оборудования. Перед началом работ необходимо ознакомить работников с решениями, предусмотренными в ППР, и провести инструктаж о безопасных методах работ.

Удаление неустойчивых конструкций при разборке здания следует производить в присутствии руководителя работ. С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод. Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора. Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, действующего газопровода,

других коммуникаций, а также на участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, скотомогильники, кладбище и т.п.) необходимо осуществлять по наряду-допуску после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации или органа санитарного надзора. Производство работ в этих условиях следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя работ, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующих газопроводов, кроме того,

под наблюдением работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации. Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без использования ударных инструментов. Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями - владельцами коммуникаций.

В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены, до получения разрешения соответствующих органов. Список использованных источников 1. Реконструкция и обновление сложившейся застройки города. Учебное пособие для вузов./Под общей редакцией П.Г.

Грабового и А.А Харитонова М.:Изд-во «АСВ» и «Реалпроект». 2006 с 624. 2. Девятова Г.В «Технология реконструкции и модернизации зданий». 2006.

2dip.su

Усиление фундаментов | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления.

Несущую способность фундаментов реконструируемого объекта определяют с учетом фактических прочностных и деформативных характеристик материала фундамента и грунтов основания, а при свайных фундаментах используют также результаты полевых испытаний (зондирование, статические испытания и др.).

Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также … при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов.

Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Усиление фундаментов железобетонной «рубашкой»:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная «рубашка»; 3 — арматура усиления; 4 — усиливаемая колонна; 5 — обойма колонны

Рис. 10.2. Усиление ленточного фундамента подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — разгружающая балка; 3 — подставка; 4 — распределительный ростверк; 5 — домкрат

Если, кроме усиления фундаментов требуется также усиление колонны, то бетонирование обоймы для колонны и «рубашки» следует выполнять одновременно. Если колонна не требует усиления, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее большей стороны колонны и не менее пяти толщин «рубашки».

При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же как ипри устройстве «рубашек», необходимо обеспечивать стыковку на сварке оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления.

Рис. 10.3. Усиление ленточных фундаментов наращиванием:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — арматурный каркас наращивания; 3 — металлические трубы; 4 — шпуры

Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис. 10.4). В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму. Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках. Причем эта подводка может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на прямых участках с максимальными нагрузками, так как подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает серьезные трудности.

Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, неспособных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грунт с помощью гидродомкратов.

Рис. 10.4. Усиление фундаментов подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — дополнительные фундаменты; 3 —колонка;4 — металлическая обойма; 5 — металлические подкосы; 6 — элемент усиления

Для воспринятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи. При усилении фундаментов используют также монолитные сваи различных типов: буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, однако могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные, виброштампованные сваи и сваи Страуса могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требует сложного технологического оборудования. Первые два типа свай используют в любых гидрогеологических условиях, сваи Страуса можно применять только при отсутствии грунтовых вод.

Рис. 10.5. Усиление фундамента с помощью свай Мега:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — распределительный элемент; 3 — домкрат; 4 — подпорка; 5 — головной элемент; 6 — рядовой элемент; 7 — нижний элемент сван

Рис. 10.6. Усиление фундамента с помощью

корневидных свай:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — корневидные сваи

Рис. 10.7. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента:

1 — усиливаемыйфундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — существующие сваи; 4 — сваи усиления

Перечисленные выше способы усиления могут применяться как при опирании реконструируемых фундаментов на естественное основание, так и на свайное при усилении ленточных и столбчатых фундаментов из различных материалов (рис. 10.9).

Примеры объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведены на рис. 10.7, 10.8.

На рис. 10.10…10.12 приведены схемы усиления ленточных и столбчатых фундаментов с помощью рамной системы, состоящей из дополнительных свай, железобетонных или металлических распределительных балок.

Рис. 10.8. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — существующие сваи; 3 — ростверк усиления; 4 — сваи усиления; 5 — арматурные сетки; 6 — отогнутые стержни

Расчет усиления фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний с учетом требований соответствующих нормативных документов (СНиП II-6—74, СНиП 2.02.01—83, СНиП П-17—77, СНиП 2.03.01—84). По первой группе выполняется расчет прочности конструкций фундамента и несущей способности грунта основания, по второй — расчет оснований по деформациям, который требует учета совместной работы здания с основанием.

Несущая способность существующего фундамента определяется с учетом его фактического состояния (степени износа), прочностных характеристик материалов и грунтов основания.

Рис. 10.9. Схемы усиления фундаментов на свайном (а) и естественном (б) основаниях:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — сваи усиления

Рис. 10.10. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями сустройством рамной системы:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — железобетонный ригель; 4 — железобетонная подушка; 5 — омоноличивание пробитого под ригель отверстия

При жестком соединении существующего фундамента с конструкцией усиления способом наращивания или «рубашкой» расчет уширенного фундамента на естественном основании осуществляется по обычной методике.

При подводке новых частей фундаментов рядом с существующим нагрузка на них определяется в соответствии с принятой расчетной схемой, а их расчет осуществляется как отдельных фундаментов. При подводке целых фундаментов их размеры определяются из условия, чтобы максимальные и средние абсолютные осадки не превышали допустимых по СНиП 2.02.01—83. При этом учитывается стабилизация осадок существующих фундаментов.

Расчет свайного усиления выполняется в зависимости от конструктивного решения существующего фундамента и его состояния. При плохом состоянии свайного фундамента, а также при опирании фундамента на естественное основание количество свай усиления определяется из расчета воспринятия всей нагрузки. При хорошем состоянии существующего свайного фундамента количество свай усиления определяют из расчета передачи на них только дополнительной нагрузки.

Несущая способность трубобетонных вдавливаемых свай определяется по формуле

Fd = Eи x, (10.1)

где Fи— усилие вдавливания; у, — переходный коэффициент, принимаемый равным 0,9 для глинистых грунтов, 0,85 — для песчаных.

СНиП 2.03.01—84. Учитывая возможную несоосность при стыковке отдельных элементов, несущая способность всей сваи определяется умножением на поправочный коэффициент, который принимается при длине сваи до 4 м — 0,75; от 4 до 6 м — 0,6 и свыше 6 м — 0,5.

Рис. 10.11.Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — металлические балки; 4 — стена

Расчет жестких фундаментов, усиленных сваями за контуром, может выполняться по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом. Расчет состоит из двух этапов: до реконструкции — на действие эксплуатационных нагрузок с учетом максимально возможной разгрузки фундамента, после реконструкции— на загружение фундамента до уровня, соответствующего этапу разгрузки, плюс дополнительные нагрузки, возникающие после реконструкции сооружения. Усилия в сваях и фундаментах, давление на грунт под подошвой фундамента (при фундаменте на естественном основании) и по контакту со сваями, перемещения и углы поворота усиленных фундаментов определяются алгебраическим суммированием соответствующих величин, полученных на каждом этапе расчета. Осадку усиленного фундамента рассчитывают на втором этапе. При этом модуль деформации грунта определяют с учетом его упрочнения в процессе эксплуатации. Допускается рассчитывать модуль по формуле

Est=1,3E, (10.2)

Рис. 10.12. Усиление столбчатого фундамента на естественном основании с устройством ростверка, армированного металлическими балками: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — металлические балки; 4 — сваи усиления

Расчет усиленного фундамента осуществляется в линейной постановке по плоской расчетной схеме. На каждом этапе расчета усиленный фундамент рассматривается как статически неопределимая система, загруженная внешней нагрузкой с одной стороны и усилиями от свай и отпором грунта под подошвой — с другой (рис. 10.13 и 10.14). Усилия от свай выражаются через жесткостные характеристики свай и деформации фундамента, отпор грунта — через коэффициент постели и также деформации фундамента. Последний учитывается только при усилении фундаментов на естественном основании.

Рис. 10.13. Модель расчета усиленного свайного фундамента:

а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений

Рис. 10.14. Модель расчета усиленного фундамента на естественном основании:

а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений

Усилия и деформации фундамента определяются из решения системы канонических уравнений метода перемещений.

При этой методике расчета грунт рассматривается как линейно деформируемая среда, которая характеризуется следующими параметрами: Kvo— вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой фундамента на естественном основании, который принимается одинаковым во всех точках основания, кН/м3, Кh,z— горизонтальным коэффициентом постели по контакту с боковой поверхностью сваи и Kh,l— вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой свай.

Значения коэффициентов постели определяют по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом.

Расчет устойчивости грунта основания вокруг свай осуществляется в соответствии с требованиями СНиП II-17—77.

refac.ru

Усиление фундаментов.

Количество просмотров публикации Усиление фундаментов. - 49

Увеличение нагрузки при надстройке зданий или изменение их функционального назначения, нарушения в сцеплении кладочных материалов, разрушение материала фундамента от действия агрессивных сред, деформации в связи с потерей прочности или при осадке оснований являются причинами, вызывающими крайне важно сть ремонта или усиления фундаментов. В зависимости от конструкции фундаментов, а также характера деформаций и причин, их вызывающих, применяются различные способы ремонта и усиления деформированных фундаментов. При проектировании усиления крайне важно максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления.

Основными методами восстановления и усиления фундаментов являются:

- укрепление кладки фундаментов без расширения подошвы;

- устройство обойм,

- применение разгружающих конструкций;

- изменение конструктивной схемы фундамента.

Первый метод – хорошо известное нагнетание цементного раствора в трещины и пустоты фундамента под давлением до 1 МПа (рис.4.3) или штукатурка (должна быть, торкретирование) поверхности фундамента по арматурной сетке, закрепляемой с помощью анкерных штырей, заделанных в тело укрепляемого фундамента. В последнем случае создается так называемая ʼʼрубашкаʼʼ из крупнозернистого цементно-песчаного раствора.

Рис. 4.3. Усиление бутового фундамента методом

цементации: 1 – кирпичная стена;

2 – горизонтальная изоляция; 3 – бутовый фундамент;

4 – трубки для нагнетания цементного раствора

Метод усиления с помощью железобетонных обойм – устройство поперечных связей из арматурной стали или поперечных балок между обоймами (рис.4.4).

Усиление фундамента обоймами производят как для ленточных, так и столбчатых фундаментов. Бетонные обоймы применяют, когда требуется уширение фундаментов на 20-30 см. Минимальная толщина обоймы 80-150 мм, минимальная высота обоймы над усиливаемым фундаментом – 50 см. Для обоймы используют анкеры диаметром 20 мм, которые устанавливают с шагом 1-1,5 м. Между собой стенки соединяют анкерами, для чего в фундаментах просверливают сквозные отверстия в двух уровнях – у верха и низа обоймы. Работы по усилению ленточных фундаментов выполняют участками длиной 2-2,5 м.

Рис. 4.4. Усиление ленточного фундамента

с помощью железобетонной обоймы:

1 – существующий ленточный фундамент;

2 – железобетонная монолитная обойма; 3 - забивные костыли-анкеры, объединенные сварными арматурными

каркасами; 4 – сквозные анкеры

В качестве разгружающих конструкций бывают применены жесткие пояса из металлического проката͵ размещенные в горизонтальных штрабах и обеспечивающие перераспределение нагрузок (рис. 4.5).

Передать нагрузки от здания на более прочные, ниже расположенные грунты можно ʼʼпересадкой зданияʼʼ на выносные сваи с помощью системы балок и прогонов (рис.4.6).

При выполнении работ с двух сторон деформированного фундамента отрывают траншеи шириной 1,2-1,5 м, глубиной на 0,5 м меньше заложения фундаментов. Траншеи крепят надежными креплениями. В соответствии с проектом вдоль фундамента устраивают набивные или забивные бетонные или железобетонные сваи, по верху которых делают железобетонную обвязку (рандбалку).

После выполнения работ по устройству свай с обвязкой в фундаменте пробивают отверстия, в которые вставляют разгрузочные поперечные балки. Затем, после плотной заделки балок в отверстиях фундамента и схватывания раствора, в промежуток между низом поперечных балок и свайных обвязок забивают стальные клинья, образовавшиеся отверстия заделывают цементным раствором, чем обеспечивается передача давления всего здания на выносные сваи.

Рис. 4.5. Установка разгрузочных балок:

1 - металлическая балка; 2 – металлическая сетка;

3 – раствор; 4 - стяжной болт

При изменении конструктивной схемы фундамента должна быть увеличена ширина подошвы фундамента͵ столбчатые фундаменты переустроены в ленточные, а ленточные – в плитные, применены ʼʼкорневидныеʼʼ сваи, устроены дополнительные (промежуточные) опоры или под фундаменты подведена фундаментная плита.

Рис. 4.6. Усиление ленточного фундамента передачей

нагрузки на выносные опоры: 1 – существующий фундамент; 2 – система разгрузочных и опорных металлических балок;

3 – монолитный железобетонный ростверк;

4 – буронабивные сваи

Уширение подошвы фундамента (рис. 4.7) состоит в прикладке банкетов (участков из монолитного бетона или из бутовой и кирпичной кладки) с одной (двух) сторон для ленточных и с двух (четырех) для столбчатых фундаментов. Усиление фундаментов производят до начала демонтажных и монтажных работ при капитальном ремонте здания. Грунт в необжатых зонах под местами уширения фундаментов уплотняют насыпкой слоя щебня толщиной 5-10 см с тщательным трамбованием, а прикладываемые участки с существующей кладкой фундаментов – путем пробивки в существующей кладке гнезд и перевязки новой и существующей кладок. Гнезда с размерами сторон 10-15 см пробивают в одном-двух уровнях по высоте с шагом 1-1,5 м.

Рис. 4.7. Усиление ленточного фундамента уширением

подошвы: 1 – существующий ленточный фундамент;

2 - железобетонная балка по вытрамбованной щебеночной подготовке

Для устройства уширения разрабатывается траншея по всей длине уширяемого участка на полную глубину заложения фундаментов. Гнезда в существующей кладке пробивают вручную скарпелью или с помощью отбойных молотков. Поверхности кладки очищают от земли металлическими щетками. Устройство и разборку опалубки, установку арматуры и бетонирование при уширении монолитным бетоном производят по технологии бетонных работ.

При подведении под существующий ленточный или столбчатый фундамент сборных или монолитных железобетонных подушек их укладывают без зазоров между ними или с зазорами. Учитывая зависимость отналичия и размеров зазоров разрабатываю траншеи или котлованы с одной стороны фундамента͵ а также выемки под существующим фундаментом. При заведении подушек с зазорами выемки устраивают одновременно через одну или две исходя из размеров зазоров. При заведении подушек сплошной лентой, без зазоров, выемки разрабатывают одновременно на участках длиной до 2 м через участки.

При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в данном случае как ростверк (рис. 4.8). Этот метод усиления хорош тем, что не требует разработки траншей и котлованов, не нарушает структуры оснований.

Рис. 4.8. Усиление фундамента с помощью корневидных свай: 1 – усиливаемый фундамент; 2 – корневидные сваи

referatwork.ru

Доклад - Усиление и реконструкция оснований фундаментов

УСИЛЕНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

1.1. Общие положения

— суффозионные процессы, а также колебания УПВ (уровня подземных вод), вызванные изменением гидрогеологических условий в районе расположения здания, атмосферными водами, аварийными и систематическими утечками из коммуникаций;

— проявление карстовых деформаций;

проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;

прокладка коммуникаций;

увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;

вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.

Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:

— изменения конструкции или размера фундамента;

— усиления физико-механических характеристик грунтов основания

1.2. Инженерно-геологические изыскания

1.3. Обследование фундаментов

1.4. Проектирование и устройство оснований и фундаментов реконструируемых зданий

Допускается одностадийное проектирование, т.е. разработка непосредственно рабочих чертежей.

1.5. Реконструкция и усиление фундаментов на естественном основании

1.5.1. Укрепление фундаментов

_____________

* Здесь и далее номера рисунков даны по приложению 2.

1.5.2. Усиление фундаментов

1.5.3. Применения свай для усилении фундаментов мелкого залегания

1.6. Реконструкция и усиление свайных фундаментов

1.7. Закрепление грунтов и усиление грунта основания

Цементация контакта фундамент-грунт выполняется при наличии пустот под подошвой фундамента.

Возможны две разновидности технологии нагнетания закрепляющих реагентов в грунты:

— вертикальная технология, при которой нагнетание реагентов осуществляется через вертикально или наклонно заглубляемые инъекторы сверху вниз, с открытой поверхности земли, с мостков или с полов помещений.

— горизонтальная технология, когда нагнетание реагентов осуществляется через горизонтально или несколько наклонно заглубленные инъекторы из специально оборудованных для этой цели технологических выработок (траншей, штолен, колодцев).

1.8. Устройство подземных помещений реконструируемых зданий

Устройство стен сооружаемого подземного сооружения может выполняться по двум схемам:

— стены подземного сооружения изготавливаются вокруг реконструируемого здания одним из методов “стена в грунте” с передачей на “стену в грунте” нагрузок от существующего здания;

— стены подземного сооружения изготавливаются изнутри здания, без передачи нагрузок от здания на стену. Стена может изготавливаться методом вдавливания составных свай, а также с помощью буроинъекционных свай. В обоих случаях необходимо устройство анкерных креплений или распорок, которые устраиваются по мере отрывки котлована.

www.ronl.ru

Усиление и реконструкция оснований фундаментов

УСИЛЕНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

1.1. Общие положения

- проявление карстовых деформаций;

проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;

прокладка коммуникаций;

увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;

вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.

Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:

- изменения конструкции или размера фундамента;

- усиления физико-механических характеристик грунтов основания

1.2. Инженерно-геологические изыскания

1.3. Обследование фундаментов

1.4. Проектирование и устройство оснований и фундаментов реконструируемых зданий

Допускается одностадийное проектирование, т.е. разработка непосредственно рабочих чертежей.

1.5. Реконструкция и усиление фундаментов на естественном основании

1.5.1. Укрепление фундаментов

_____________

* Здесь и далее номера рисунков даны по приложению 2.

1.5.2. Усиление фундаментов

1.5.3. Применения свай для усилении фундаментов мелкого залегания

1.6. Реконструкция и усиление свайных фундаментов

1.7. Закрепление грунтов и усиление грунта основания

Цементация контакта фундамент-грунт выполняется при наличии пустот под подошвой фундамента.

Возможны две разновидности технологии нагнетания закрепляющих реагентов в грунты:

Электрохимический способ применяется для водонасыщенных грунтов с коэффициентом фильтрации 1·10-1·10 м/сут. В инъекторы-аноды подают раствор СаСl, потом Al(SO) или Fe(SO), а из инъекторов-катодов откачивают поступающую в них воду. Расход энергии здесь составляет 60-100 кВт·ч/м.