Причины, способы и средства замены фундаментов мелкого заложения

Характерными причинами дефектов ленточных плиточных и массивных (блочных) фундаментов могут быть:
- недостаточная глубина заложения;
- укладка ленточного фундамента непосредственно у имеющегося здания при сооружении пристройки;
- увлажнение подстилающего грунта атмосферными осадками или водой из водопровода или канализации, снижение несущей способности грунта;
- установка несущих стен, колонн с различной нагрузкой на одинаковые по размерам фундаменты (разные по величине просадки);
- слабый материал фундамента;
- разрушение фундамента агрессивными грунтовыми водами.

Выбор метода усиления и реконструкции фундаментов мелкого заложения (как ленточных, так и столбчатых) зависит от причин, вызывающих необходимость такого усиления, конструктивных особенностей существующих фундаментов и грунтовых условий площадки. Как правило, применяют такие методы:

1. В случае разрушения материала фундамента, недостаточной несущей способности основания и необходимости частичного увеличения нагрузки, применяют усиления кладки путем:
- Нагнетание цементного раствора в пустоты;
- Замену слабого участка фундамента;
- Устройство бетонных или железобетонных обойм без расширения или с расширением подошвы фундамента
2. При большой толщи слабых грунтов в основании, коррозийной или ином разрушении фундаментов, необходимость увеличения глубины заложения или изменения подземной части здания осуществляют подводку конструктивных элементов (плиты, столбы) под существующие фундаменты. Подводку столбов и плит выполняют в шахматном порядке или путем сведения сплошной стены.
3. При невозможности расширения подошвы фундаментов и наличия большой толщи слабых грунтов усиления осуществляют путем:
- Устройством промежуточных опор, которые с помощью обойм замоноличують с телом фундамента.
- Постановкой фундаментов на сваи.
применяют задавлювани сваи (металлические, железобетонные), в том числе составляющие, набивные, буроинъекционные.
В отдельных случаях сваи (составляющие задавлювани, буроиньекцийни) следует подводить под подошву фундамента. Устройство буроиньекцийних свай осуществляется нагнетанием через инъектор цементного раствора с водоцементное отношение 1:1 или пластического бетона на мелком заполнители. При больших нагрузках усиления может быть сделано путем постановки фундамента на выносные конструкции, устроенные по периметру способом «стена в грунте». Такой способ усиления применяют также при устройстве глубоких выемок и подвалов в непосредственной близости от фундамента.
4. В случаях значительных неравномерных деформаций основания, изменения величины нагрузок и статической схемы работы фундаментов, необходимости повышения жесткости здания осуществляют перестройку столбчатых фундаментов в ленточные.
Для перестройки столбчатого фундамента в ленточный между существующими фундаментами устраивается железобетонная стяжка в виде перемычки. Перемычка, нижняя часть которой подводится под подошву столбчатого фундамента, охватывает пидколинник железобетонной обоймой. Арматуру перемычки сваривают с оголенной арматурой столбчатого фундамента.
Перестройка ленточного фундамента в плитный выполняется путем подвода концов плит под ленточный фундамент. Плиты между лентами объединяют обоймами, проходящих через отверстия, пробитые в нижней части ленточного фундамента. Через 3-4 м плиты между лентами сочетают железобетонными перемычками, проходящих под подошвой ленточного фундамента.
При реконструкции возможна перестройка столбчатых фундаментов в перекрестно-ленточные, а также перекрестно-ленточных в плитные.

2. Виды разрушений и повреждений бетонных и ж/б конструкций

Дефекты бетонных и железобетонных изделий и конструкций, возникшие в процессе строительства и эксплуатации под влиянием механических воздействий, вибраций, агрессивных сред, приводят к снижению прочности и разрушению бетона, коррозии арматуры и, как следствие, к снижению несущей способности конструкции в целом.

К характерным дефектам относятся:

- выступы на поверхности бетона, образующиеся из-за применения опалубки низкого качества,

неправильной ее установки и недостаточной жесткости;

- наплывы из бетона или раствора, образующиеся при недостаточной герметичности опалубки;

- недостаточная толщина защитного слоя, образующаяся при неправильной установке или смещения опалубки;

- раковины на поверхности бетона, образующиеся вследствие некачественного приготовления бетонной смеси, скопления воды и воздуха вблизи опалубки, недостаточного уплотнения бетонной смеси в опалубке;

- большая "щербинистость" бетона, возникающая при расслоении бетонной, неоправданно высокой жесткости бетонной смеси, вытекания цементного молока и т.п.;

- полости в бетонной смеси, образующиеся из-за нависания бетонной смеси на арматуре и опалубке, а также в местах устройства технологических швов, при преждевременном схватывании ранее уложенного бетона и недостаточной подготовке основания при укладке вышележащих слоев бетона;

- усадочные трещины, образующиеся при недостаточном влажностном уходе за свежеуложенным бетоном;

- трещины различного происхождения: конструктивные, технологические и организационно-технологические, возникающие в конструкциях в период строительства и появившиеся в процессе эксплуатации.

В эксплуатируемых конструкциях бетонных сооружений повреждения разделяют на три группы:

I группа - повреждения, практически не снижающие прочность и долговечность конструкции (поверхностные раковины, пустоты, трещины с раскрытием до 0,2 мм, сколы бетона без оголения арматуры).

Повреждения I группы не требуют принятия срочных мер, их можно устранить нанесением покрытий при текущем ремонте и профилактических целях. Основное назначение покрытий - остановить развитие имеющихся мелких трещин, предотвратить образование новых, улучшить защитные свойства бетона и предохранить конструкции о атмосферной и химической коррозии.

II группа - повреждения, снижающие долговечность конструкции (коррозионно-опасные трещины с раскрытием более 0,2 мм и трещины с раскрытием более 0,1 мм, в зоне рабочей арматуры; пустоты раковины и сколы с оголением арматуры; поверхностная и глубинная коррозия бетона и т.п.).

При повреждениях II группы ремонт обеспечивает повышение долговечности сооружения. Поэтому и материалы должны иметь достаточную долговечность. Обязательной заделке подлежат трещины вдоль арматуры.

III группа - повреждения, снижающие несущую способность конструкции (трещины, не предусмотренные расчетом ни по прочности, ни по выносливости; наклонные трещины в стенах балок; горизонтальные трещины в сопряжениях плиты и пролетных строений; большие раковины и пустоты в бетоне сжатой зоны, полные повреждения защитного слоя опор и т.п.)

При повреждениях III группы после выполнения поверочных расчетов восстанавливают несущую способность конструкции по конкретному признаку. Применяемые материалы должны обеспечивать прочностные характеристики и долговечность конструкции.

Дефекты железобетонных конструкций:

- искривленная поверхность бетона;

- следы протечек и коррозии арматуры;

- трещины;

- утрата защитного слоя арматуры;

- сколы, раковины, выбоины и другие нарушения сплошности;

Основными причинами возникновения дефектов железобетонных конструкций являются:

· ошибки проектирования;

· низкое качество материала;

· низкое качество выполнения работ;

· неудовлетворительные условия эксплуатации;

· неравномерные осадки фундаментов стен и столбов при недооценке инженерно-геологических условий, нарушении правил производства земляных работ, авариях коммунальных сетей водопровода и канализации, нарушении водоотвода от зданий и сооружений;