Строительные конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фундамент -- строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию. Как правило, изготавливаются из бетона, камня или дерева.

Задача любого фундамента -- принять на себя всю нагрузку расположенного над ним здания и распределить ее по основанию. Повреждения, которые случаются с этой важной частью сооружений, происходят либо по причине износа, либо по ряду природных и человеческих факторов.

Дефекты фундамента могут привести к трещинам на самом фундаменте, цоколе и стенах, а также к перекосу строения, иногда вплоть до его разрушения. Поводом для обследования здания могут послужить просадка пола в подвале и осадка грунта вокруг строения.

Причины и способы устранения. Фундамент заложен выше промерзания грунта. Дефект этот связан с неправильным выполнением работ по закладке фундамента. В результате может случиться неравномерная осадка дома из-за сезонных замораживаний и оттаиваний грунта. Для устранения дефекта выполняется утепление за счет подсыпки теплоизоляционных материалов, например керамзита.

Поврежденная гидроизоляция или ее отсутствие. Признаки, на которые следует обратить внимание: повышенная влажность на первых этажах, сырые стены внутри и высолы (соляные налеты) на стенах снаружи. Устраняют дефект путем ремонта старой гидроизоляции или устройства новой (при ее отсутствии), применяя специальные гидроизоляционные материалы: пропиточные смеси, полимерные составы, краски, гидрофобные порошки.

Использование материалов низкого качества. Применение в строительстве некачественного бетона и нарушение технологии работ приводят к деформации фундамента. Например, заливая бетонный раствор в опалубку, недобросовестные подрядчики могут «забыть» про необходимое уплотнение и вибрирование. А цементный раствор низкого качества просто не обладает хорошими связующими свойствами. Такая ситуация потребует капитального и дорогостоящего ремонта

Усиление нагрузки из-за возведения дополнительных этажей. К такому дефекту приводит недопонимание того, что фундамент не способен выдержать нагрузок больше, чем в него заложено при строительстве. Исправление этой ошибки дело довольно затратное, так как придется увеличивать площадь существующего фундамента.

Нагрузка на фундамент распределяющаяся неравномерно. Возникновению дефекта способствует значительная разница в массах, самого дома и возведенной позже пристройки. Для исправления ситуации потребуется разделение фундаментов деревянными прокладками. Обернутыми толем досками. Неправильно рассчитанная несущая способность грунта. Такой дефект можно устранить путем заливки под фундамент слабого цементного раствора.

Иногда бывает так, что после строительства дома возникают различные дефекты фундаментов. В основном это неравномерная усадка грунта, появление различного вида трещин, появление воды в подвале и другие. Как правило, это возникает из за чрезмерных нагрузок на определенные зоны построенного фундамента в результата различных неучтенных факторов или ошибок в расчете несущей способности фундамента. Если это произошло, то лучшим выходом будет демонтировать полностью возведенный фундамент и дом соответственно. Устранить полностью дефекты, которые связаны со снижением прочности фундамента в результате трещин или смещения элементов фундамента невозможно. В качестве аналога можно привести здоровье человека - если у него возникли хронические болезни лечить их уже поздно, можно лишь снизить симптомы или продлить жизнь и все. Тем не менее если на демонтаж, а тем более на новое строительство у вас нет средств постараемся рассказать как снизить влияние дефектов фундамента на всю конструкцию дома. Для этого рассмотрим подробно все возможные дефекты фундаментов и меры борьбы с ними.

1. Проседание фундамента. Подобный дефект возникает в результате того, что грунт под фундаментом оказался слишком рыхлых и спрессовался под тяжестью лежащих на нем строительных конструкций. Для того чтобы решить данную проблему и предотвратить дальнейшее проседание грунта необходимо выполнить ряд работ. Для начала из под основания фундамента в месте проседания удаляем грунт. После этого уплотняем основание и заливаем под фундамент бетонную смесь. Необходимо, чтобы у заливаемой части была большая площадь опоры. Это позволит распределить нагрузку как от фундамента, так и от самого дома, который на нем стоит.

2. Появление воды в подвале. Вода в подвале свидетельствует о существенных нарушениях возведения фундамента, в частности в области обустройства гидроизоляции. Вообще вода может появиться в результате поднятия уровня грунтовых вод, что нельзя предусмотреть во всех случаях. Но раз так получилось будет проблему решать. Для устранения данного дефекта первоначально необходимо провести дополнительный отвод от фундамента грунтовых вод. Лучше всего это сделать с помощью новой дренажной системы. Ее строим на основе гидродинамического эффекта водного зеркала. Лучше всего уложить вокруг дома на глубине большей чем глубина заложения фундамента коллекторы из пластиковых труб большого диаметра. Они должны быть оборудованы специальными решетками или перфорированными участками, чтобы вода заходила в коллекторные трубы. Важно убедиться чтобы на участках захода воды в коллектор были сделаны специальные фильтрующие элементы для предотвращения попадания мусора в трубы. Если это не сделать, то система водоотведения в течение нескольких лет забьется и выйдет из строя. Если водоотведение требуется достаточно небольшое, то можно вокруг дома высадить деревья которые потребляют очень большое количество воды. В результате вы не только справитесь с проблемой воды, но и создадите прекрасный зеленый пейзаж вокруг своего дома.

3. Перекос (сползание) фундамента. Подобный дефект фундамента обычно происходит при возведении домов на крутых склонах. Происходит это в связи с тем, что грунт под фундаментом в результате большой нагрузки начинает сползать в сторону - происходит смещение одного слоя грунта по отношению к нижележащим. Чтобы это исправить необходимо тщательно утрамбовать грунт около фундамента с той стороны в которую идет смещение. Для этого необходимы мощные тяжелые трамбовки. Возможно это не поможет и придется забивать поддерживающие сваи, на которые и ляжет в дальнейшем основная нагрузка. Еще одним способом можно указать следующий: неподалеку от кромки фундамента бурятся многочисленные шурфы, в которые заводится арматура, а после заливается бетонная смесь. Арматура необходима для того, чтобы получившаяся конструкция смогла работать на изгиб, так как основная нагрузка будет идти сбоку залитых бетонных столбов.

4. Выпучивание фундамента. Подобный дефект возникает в результате промерзания грунта под фундаментом в зимний период. В результате расширения замерзающей в грунте воды, грунт увеличивается в объеме и выдавливает основную конструкцию. Дефект выпучивания возникает тогда, когда неправильно выбрана глубина заложения фундамента. Понятно, что закопать его глубже невозможно, но можно попытаться улучшить теплоизоляцию фундамента. Сделать это можно с помощью различных теплоизоляционных материалов, которые не теряют свои свойства в процессе воздействия влаги - их ведь придется закапывать в землю вокруг фундамента. Для этого можно например воспользоваться вермикулитом или керамзитом - выкопать вокруг фундамента канаву на всю глубину заложения и засыпать ее данным материалом, а сверху грунтом. Для того, чтобы несколько увеличить глубину заложения сверху грунт можно насыпать выше уровня поверхности.

5. Возникновение трещин. Данный дефект фундамента по сути следствие выпучивания или проседания фундамента. Также трещины могут возникать вследствие неравномерной или чрезмерной нагрузки на фундамент. В качестве примеров можно привести случаи надстройки верхних этажей, не предусмотренных первоначальным планом, пристройки веранды с жесткой привязкой ее фундамента к основному фундаменту дома и т.д. В данном случае единственно верным решением проблемы будет разделение ленточного фундамента на несколько частей, чтобы каждая часть воспринимала нагрузку самостоятельно. Между частями фундамента необходимо сделать специальные швы. Для этого подойдут деревянные доски толщиной 25 -30 мм, пропитанные битумом и обернутые рубероидом. Также необходимо демонтировать лишний построенный этаж, если трещины возникли именно из-за него, чтобы снизить нагрузку.

6. Расслоение кладки фундамента. Расслоение вызывается тем, что в процессе каменной кладки неправильно осуществлена перевязка рядов, либо ее вообще не делали. Также это может возникнуть в старых фундаментах за счет потери прочности раствора или самой кладки. В данном случае лучше всего сносить здание, так как ремонт скорее всего будет неэффективным.

7. Разрушение боковых поверхностей фундамента. Разрушение обычно возникает в случае постоянного воздействия на кладку фундамента внешних агрессивных сред или влаги. Это могут быть утечки химических растворов, дождевая вода и т.д.. Для устранения данного дефекта необходимо откопать разрушенную стенку фундамента, очистить разрушающуюся структуру до твердого материала и усилить ее например с помощью бетона, который заливается по всей площади стены в предварительно возведенную опалубку. Также лучше всего предварительно вбить по всей площади ремонтируемого участка фундамента анкера или куски арматуры, которые будут перевязывать новый слой с основной кладкой. Если разрушение обусловлено некачественным материалом, который использовался для возведения фундамента, то данное строение лучше снести.

Можно отметить еще конечно такие дефекты как: разрыв фундамента по высоте; трещины в плитной части фундамента и недопустимые деформации основания фундамента, но по сути это следствие уже описанных ранее дефектов: неравномерной нагрузки, некачественные материалы и т.д. Все способы борьбы с ними уже нами описаны выше, а для некоторых единственным вариантом будет демонтаж фундамента и здания

Причины дефектов:

Выбирая глубину закладки фундамента, строители не учли все необходимые факторы. Для того, чтобы исправить эту ситуацию, необходимо подсыпать под фундамент некоторое количество грунта. Но этот способ окажет положительный результат только в том случае, если последствия не слишком значительны. В этом случае должна увеличиться глубина залегания фундамента.

Произошло поднятие грунтовых вод. Заранее предугадать это довольно непросто, но зато вполне возможно предотвратить. Для этого всего лишь необходимо установить дренажные системы (насосы или колодцы). Также нелишними окажутся влаголюбивые растения, посаженные на участке.

Неравномерная нагрузка на фундамент. К примеру, в последнее время стало модно возводить постройки, в которых задняя половина дома имеет высоту на пол этажа больше передней. Чтобы не произошел перекос сооружения, необходимо проложить предварительно промоченные битумом деревянные доски между опорами передней и задней частями строения. При этом произойдет равномерное распределение веса конструкции.

При строительстве дополнительных этажей произошло увеличение давления конструкции на фундамент. Этот дефект наиболее сложноустраняемый и дорогостоящий. Устранить его можно только увеличив площадь самого фундамента. Также он может образоваться при неправильном анализе состава грунта. Тогда необходимо заняться укреплением почвы, залив под фундамент слабый цементный раствор.

Применение недорогих материалов и потеря прочности под влиянием времени. Время влияет на любой фундамент. К тому же, он постоянно подвергается разрушительному воздействию влаги и известкового раствора. В этом случае поможет только капитальный ремонт, при котором вес строения переносится на временную опору, в основе которой находятся стальные балки и деревянные брусья, а фундамент полностью заменяется на новый.

Фундамент может потерять прочность по нескольким причинам:

- старость;

- некачественные материалы;

- низкое качество строительных работ.

Основной дефект фундаментов - неравномерное проседание. Внешне это выражается в появлении трещин различной формы и различного направления как на самом фундаменте, так и на стенах дома, различные перекосы самого дома.

фундамент трещина разрушение кладка

В зависимости от конструкции дома и типа фундамента, причинами могут быть:

1. Неправильно выбранная глубина заложения фундамента. Исправить этот дефект очень трудно, а иногда невозможно вообще. Если же проседание незначительно, можно произвести подсыпку грунта по всему периметру фундамента, тем самым искусственно увеличить глубину заложения.

2. Подъем грунтовых вод трудно предвидеть, но исправить возможно, устроив дренажные системы или посадив такие сорта растений, которые эффективно отбирают влагу из почвы. Дренажные системы лучше всего закладывать одновременно с фундаментом.

3. Неравномерная нагрузка на фундамент со стороны строения. Например, когда основной дом гораздо тяжелее, чем веранда. Если дом уже построен, то, чтобы избежать дальнейшей деформации, необходимо разделить фундаменты веранды и дома. Для этого проложить между фундаментами доски, пропитанные битумом.

4. Увеличение нагрузки на фундамент за счет надстройки верхних этажей:

за счет неправильной оценки возможностей уже существующего фундамента. Устранение данного дефекта обойдется владельцу дома в приличную сумму и это при том, если обстоятельства позволят провести усиление фундамента путем увеличения несущей площади фундамента;

неправильно оценена несущая способность грунта, увеличить ее можно за счет проливки грунта под фундаментом «цементным молоком».

5. Недостаточная прочность материалов для фундамента или потеря прочности со временем.

Для кирпичных фундаментов, сложенных на известковом растворе, со временем характерно нарушение сцепления раствора с кирпичом (попадание внутрь фундамента влаги, промерзание, нагрузка на фундамент). Необходим капитальный ремонт, замена на новый. Чтобы это осуществить, нужно разгрузить старый фундамент путем переноса веса дома на временные опоры. Временными опорами служат деревянные брусья. Их располагают рядом со старым фундаментом и посредством стальных балок переносят нагрузку дома на деревянные брусья.

Не продуманно выбранное для строительства место, так же может привести к постепенному разрушению фундамента. Очень опасным является не правильно выбранный тип фундамента, который не подходит для строительства строения данного класса. К примеру, бывают случаи, когда вместо необходимого армированного ленточного фундамента, для строительства выбирают менее прочный и не подходящий под вес данного здания, столбчатый фундамент. Не трудно догадаться, что столбчатый фундамент не выдерживает нагрузки и стены здания со временем начинают расползаться, образуя трещины.

Так же дефекты фундамента могут возникать в результате его проседания, которое происходит из-за неправильно произведенной подушки. Не качественная или не профессиональная организация отводки грунтовых вод, не продуманно или безграмотно выполненный дренаж - все это так же отрицательно влияет на прочность, а соответственно и долговечность фундамента, вызывая его проседание и последующее разрушение.

Чтобы избежать неприятностей в виде различных дефектов фундамента, необходимо обеспечить, чтобы в его планировании, проектировании, разработке и конечно же, строительстве принимали участие специалисты и профессионалы.

Подозрительно дешевые строительные материалы, на деле могут оказаться не качественными. Это так же может являться причиной, по которой фундамент постепенно приходит в негодность. Выбирая и приобретая материалы для строительства загородного дома, ни в коем случае не стоит на них экономить. На строительном рынке представлена огромнейшая линейка разнообразных материалов для строительства фундамента. Стоит приобретать строительные материалы, которые подходят для строительства в нужной местности, а так же отвечающие критериям будущего дома.

Неизбежной причиной возникновения у фундамента дефектов, является его естественное старение. За годы эксплуатации здания, фундамент постоянно подвергается различным неблагоприятным на него воздействиям. Перепады температур, сырость, вода и влага - все это накладывает свои негативные отпечатки, фундамент проседает, стены перекашиваются и трескаются.

В первую очередь возникающие с фундаментом негативные перемены отражаются на цокольной части фундамента. Цоколь дома, как правило не любит крепких морозов, быстро промерзает и затем трескается. Выбирая строительный материал предназначенный для цокольной части, необходимо руководствоваться климатическими особенностями данной зоны. Вообще же, для строительства цокольной части обычно выбираются достаточно прочные строительные материалы.

Когда на фундаменте появляются какие либо дефекты, их необходимо своевременно устранять. Борьба с такими дефектами может оказаться не такой простой, как может показаться на первый взгляд. В первую очередь необходимо произвести доскональное обследование фундамента на выявление причины возникновения тех или иных дефектов. В случае, когда разрушение фундамента происходит под воздействием на него грунтовых вод, то причину нужно искать в неисправности дренажной системы. Если дренажной системы предусмотрено ранее не было, то необходимо ее обустроить, решив тем самым проблему отвода грунтовых вод. Так же можно насадить вокруг строения различные растения, которые заберут в себя значительную часть влаги.

Часто владельцы загородных домов пристраивают к ним различные строения, например веранду. Такая пристройка создает неравномерную нагрузку, в результате чего фундамент постепенно разрушается. Избавиться от данной проблемы можно прокладкой между домом и пристраиваемым строением специальных досок. которые должны быть обильно пропитаны битумом.

Сложнее бывает ситуация когда несущие способности грунта были неправильно рассчитаны, а фундамент тем не менее, уже был возведен, единственным спасительным решением может быть раскапывание грунта и проливка под основанием фундамента бетонного раствора.

Устранение в цоколе трещин необходимо производить следующим образом: Если на цоколе находится декоративная облицовка, то ее необходимо демонтировать. Шов трещины необходимо расширить и заполнить полость бетонным раствором. Затем, когда бетон затвердеет, можно снова нанести на цоколь облицовку

Характерные дефекты и повреждения фундаментов

При ведении работ в аварийных зданиях степень риска должна быть определена достаточно объективно. Ветхие и аварийные строительные конструкции, подлежащие восстановлению, должны быть временно закреплены. Например, при работе под плитами перекрытия, опирание которых в результате образования трещин стало меньше проектного, необходимо установить временные подпорки из бревен или других материалов.

1. Усиление фундаментов. Целью операции является уширение или углубление фундаментовлибо перенос части нагрузки от веса стен на выносные опоры.

Все работы, связанные с усилениями фундамента, должны осуществляться по следующей схеме: при угрозе обрушения стены после раскопки фундамента она должна быть предварительно укреплена разгрузочными балками, фундамент нужно откапывать не полностью, а захватками и не одновременно (рис. 1).

Рисунок 1. Усиление фундаментов: а - простое уширение фундамента; б - углубление и уширение фундамента; в -уширение фундамента железобетонными балками; г, д- перенос нагрузки от веса стены на буронабивные (или забивные) сваи, выполненные с двух сторон (г) или с одной стороны (д); е - перенос нагрузки от веса стены на монолитные железобетонные приливы; ж, з - переустройство ленточного фундамента в плитный ниже подошвы фундамента (ж) или в уровне подушек со шпоночными связями (з); 1 - стена; 2 -усиливаемый фундамент(материал фундамента на рисунках изображен условно); 3 - поперечная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 4 - выборка паза под шпоночное зацепление; 5 - монолитный бетон; 6 - продольная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 7 - болт; 8 - арматурный каркас (по расчету); 9 -усиливающая монолитная подушка; 10 - усиливающие железобетонные балки; 11 -буронабивные сваи; 12 -монолитные железобетонные приливы (балки); 13 - усиливающая монолитная железобетонная плита.

Захватки откапывают через одну. Работы на новой захватке нельзя начинать пока не будет зарыта предыдущая. Ширина и длина захватки определяется размерами конструктивных материалов, применяемых для усиления, и обычно не превышает 1-2 м. Например, если проводят усиление фундаментов, в нижнем основании которого использованы сборные железобетонные подушки, длина захватки не должна превышать 60-70 см, так как длина такой подушки может быть 1,2 или 2,4 м. Если использована подушка длиной 1,2 м, то при открытии захватки длиннее 1,2 м приуглублении фундамента она просто упадет вниз. Грунт в отрытых захватках на площадке, где будет размещено усиление, должен быть в нетронутом естественном состоянии.

2. При необходимости радикального увеличения несущей способности фундамента ленточныефундаменты переустраивают в плитные с детальным расчетом армирования плиты.

Дефекты и повреждения фундаментов

1. Увлажнение от грунтовых и атмосферных вод и промерзание стен под окнами первого этажа (рис. 2).

Рисунок 2. Увлажнение стен с последующим промерзанием: а - от разрушения защитного покрытия цоколя; б - от разрушения гидроизоляции.

Причины повреждений фундаментов:

а) повреждение гидроизоляции при деформации фундаментов и стен;

б) старение гидроизоляции;

в) некачественное устройство или отсутствие гидроизоляции;

г) повреждение облицовки цоколя или применение в качестве облицовки неморозостойкого материала;

д) поднятие уровня грунтовых вод (естественное или искусственное в результате подтопления) выше расчетного;

е) разрушение отмостки или подсыпка грунта вокруг здания выше расположения горизонтальнойгидроизоляции либо низкое расположение гидроизоляции (ниже на 10-14 см от отмостки) и отсутствие второй гидроизоляции по цоколю.

Способы устранения повреждений фундаментов:

Введение гидроизоляции в цоколь взамен разрушенной или отсутствующей (рис. 3). Пробивают отверстие в цоколе высотой в 2-3 кирпича кладки, выравнивают цементным раствором и укладываютгидроизоляцию из двух слоев на битумной мастике, каждый слой должен иметь свободный конец не менее 20 см. Пробитое отверстие закладывают кирпичом.

Рисунок 3. Восстановление разрушенной гидроизоляции.

2. Выщелачивание бетонных конструкций фундамента либо кристаллизационное разрушение бетона (рис. 4).

Рисунок 4. Разрушение материала фундамента под воздействием мягкой (щелочной) или соленой воды.

Причины повреждений фундаментов: а) воздействие на бетон мягкой (щелочной) воды;

б) воздействие на бетон соленой воды.

Способы устранения повреждений фундаментов:

а) Отвести от фундаментов агрессивные воды или понизить их уровень устройством дренажной системы;

б) Восстановить и защитить конструкцию от агрессивной воды (рис. 5). Для этого нужно сделать выемку грунта захватками по 0,8 м до основания фундамента, очистить пораженные места и закидать их цементно-песчаным раствором (1:3), а также устроить защитную рубашку из пропитанного битумом кирпича с прослойкой рубероида на асфальтовой мастике. После окончания всех работ выемку нужно заполнить жирной глиной.

Рисунок 5. Восстановление фундамента: 1 - жирная глина; 2 - кирпич, пропитанный битумом; 3 - три слоя рубероида на мастике; 4 - цементный раствор.

3. Расслоение кладки фундамента (рис. 6).

Рисунок 6. Расслоение кладки фундамента.

Причины повреждений фундаментов:

а) отсутствие перевязки в каменной кладке;

б) недостаточная прочность кладки;

в) перегрузка фундамента (в связи с надстройкой и т. п.).

Способы устранения повреждений фундаментов:

Обычно делают уширение фундамента или перенос части нагрузки на выносные балки свосстановлением фундамента (см. рис. 1).

4. Разрыв фундамента по высоте (рис. 7).

Рисунок 7. Разрыв фундамента по высоте силами морозного пучения грунтов.

Причины повреждений фундаментов:

Морозное пучение вследствие неправильного конструирования и возведения фундамента (засыпка пазух смерзающимися грунтами, склонными к пучению, подтопление фундамента при поврежденной отмостке или поднятие уровня грунтовых вод).

Способы устранения повреждений фундаментов:

Удаление пучинистого грунта вдоль фундамента и цементирование места разрыва. Вместо пучинистого грунта пазухи нужно заполнить непучинистым грунтом. После этого следует восстановить отмостку. При необходимости конструкция оборудуется дренажной системой и устраивается утепленная отмостка, пазухи засыпаются дренажным материалом.

5. Трещины в плите фундамента или неравномерная его осадка.

Причины повреждений фундаментов:

а) неправильное соотношение размеров ступеней подошвы фундамента;

б) недостаточная ширина фундамента;

в) увеличение нагрузки на фундамент в связи с надстройкой;

г) снижение несущей способности основания в связи с его увлажнением.

Способы устранения повреждений фундаментов:

Усиление фундамента путем его уширения одним из способов, указанных выше (см. рис. 1).

Все вышеперечисленные способы восстановления фундаментов касаются непосредственно самих фундаментов. Существуют и другие способы, в которых усиливается не фундамент, а грунт основания под ним. Эти способы предполагают закачивание в грунт под фундаменты цементных, силикатных или смоляных растворов либо электрохимическое или термическое закрепление грунтов. Хотя эти способы и менее трудоемки, они требуют специального оборудования и в нашей статье не приводятся.

И еще одно замечание: заделку трещин на зданиях, особенно кирпичными замками, нужно проводить после стабилизации процесса осадки. Для определения времени окончания осадки на трещины здания устанавливают маяки (рис. 8).

Рисунок 8. Наблюдение за развитием трещин: 1 - трещина; 2 - маяк (цементный на наружных или алебастровый на внутренних стенах).

Как правило, их ставят на очищенную поверхность конструкции перпендикулярно трещине. На маяки наносят дату установки и наблюдают за ними в течение 20 дней. В журнале со схемой установки маяков отмечают дату появления на маяках разрывов и их ширину. После разрыва маяка на его месте устанавливается новый. Журнал впоследствии может пригодиться при привлечении специалистов.

Размещено на Allbest.ru