Виды дефектов фундамента и способы их устранения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Виды дефектов фундамента и способы их устранения

Ремонт и усиление оснований и фундаментов. Появление трещин в стенах здания в большинстве случаев объясняется деформациями фундаментов. Различают два основных вида разрушения фундаментов - механическое повреждение и коррозия материалов. При механическом повреждении фундаментов деформации имеют вид трещин и изломов. Коррозия материалов приводит либо к полному разрушению фундамента, либо к снижению его прочности, что зависит от времени его действия и источника разрушения.

Основные причины деформаций и повреждений фундаментов Конструктивные ошибки:

* наличие в основании насыпных грунтов, способных с течением времени значительно уплотняться и способствующих развитию сверхнормативных деформаций. Насыпные грунты менее стойки к воздействию хозяйственных вод из неисправных систем канализации и теплотрасс;

* несоблюдение установленной глубины заложения фундаментов исходя из условий надежной работы оснований, исключающей возможности промерзания пучинистых грунтов под его подошвой. Неудовлетворительная эксплуатация;

* вымывание, унос и разжижение при неисправности подземных систем водоснабжения, канализации, теплотрасс;

* систематическое замачивание грунтов и фундаментов из-за неудовлетворительного состояния отмостки, тротуаров по периметру здания, а также неисправного состояния водосточных труб. Производственные ошибки:

* нарушение структуры грунтов под фундаментами при заблаговременном производстве подземных работ, в результате грунты подвержены метеорологическим воздействиям, возникающим вследствие промерзания и оттаивания, набухания и размягчения. Особенно чувствительны к таким воздействиям глинистые грунты, существенно изменяющие свой объем. Набухание и размягчение приводит к развитию неравномерных осадок;

* нарушение структуры грунтов под динамическим воздействием. К динамическим воздействиям очень чувствительны водонасыщенные пылеватые грунты. Для сохранения естественной структуры данных грунтов не рекомендуется вблизи здания выполнять работы механизмов с динамическим воздействием;

* выполнение ремонтно-строительных работ с нарушением технологии - пробивка проемов в фундаментах без предварительной установки разгружающих перемычек и прогонов, откопка котлованов около ранее возведенных фундаментов на глубину, превышающую проектную, некачественная ее обратная засыпка, затопление котлована производственными или хозяйственными водами;

* засыпка пазух котлованов водонепроницаемыми грунтами. Ошибки проектирования; фундамент деформация смолизация грунт

* расположение вновь проецируемых фундаментов под столбы и колонны в непосредственной близости от существующих фундаментов наружных или внутренних стен без устройства дополнительных конструктивных мероприятий, направленных на предохранение грунтов под подошвой существующих фундаментов от воздействия дополнительного давления вновь проектируемых фундаментов;

* устройство проектируемых фундаментов, непосредственно примыкающих к существующим, с глубиной заложения ниже их подошвы;

* увеличение высоты подвальных помещений за счет выемки грунта, что значительно приводит к сокращению глубины заложения фундаментов, которая должна быт не менее 50 см от отметки подготовки под полы подвала;

* перераспределение нагрузок на фундаменты без учета из действительной несущей способности;

* устройство пристроек или увеличение этажности здания без достаточных данных о грунтах основания; * изменение физико-механических свойств грунтов при подъеме или понижении уровня грунтовых вод и гидрогеологических условий при благоустройстве территории в данном районе, отводе подземных вод в систему коллектора.

Усиление оснований и закрепление грунтов. Это технически сложный метод проведения ремонтных работ, заключающийся в упрочнении грунтов, при котором между частицами грунта искусственным путем создают дополнительные связи, обеспечивающие повышение прочности грунта и уменьшение его сжимаемости. Инъецированный метод предусматривает нагнетание различных растворов-отвердителей. Укрепление грунтов рекомендуется производить следующими методами: силикатизацией, цементацией, битумизацией и смолизацией. Силикатизацию применяют для закрепления крупнозернистых и мелкозернистых песков с коэффициентом фильтрации 0,0023 - 0,092 см/с.

В грунт нагнетают поочередно раствор жидкого стекла и хлористого кальция. Этот метод дорогостоящий и трудоемкий, но обеспечивает высокую прочность грунта. При мелкозернистых и пылевых песках с коэффициентом фильтрации 0,0006 - 0,006 см/с в грунт нагнетают раствор из жидкого стекла и фосфорной кислоты либо жидкого стекла, серной кислоты и серно-кислого аммония. Битумизация. Сухие песчаные и скальные грунты можно укреплять методом битумизации, подавая в трещины через пробуренные скважины горячий битум специальными инъекторами.

Холодную битумизацию грунтов выполняют битумной эмульсией с коагулятором для устройства противофильтрационных завес в песчаных грунтах. Цементацию применяют для закрепления рыхлых средне- и крупнозернистых песков, а также карстовых пустот. Этот метод состоит в том, что в грунт под давлением через пробуренные скважины нагнетают цементный раствор марки 400 и выше (водоцементное отношение 0,4 : 10). Для цементации карстовых пустот в раствор добавляют песок и другие инертные заполнители.

Смолизация. В песчаный грунт через инъектор нагнетают раствор из карбомидной смолы и соляной кислоты. Гель, который возникает при взаимодействии растворов, заполняет корн в песке и склеивает частицы песка между собой. В связи с высокой стоимостью карбамидных смол этот способ применяют в исключительных случаях. Укрепление фундаментов Укрепление бетонными обоймами целесообразно производить в малоэтажных (3 - 4 этажа) зданиях без подвала с фундаментами из бутовой безрастворной кладки с большими щелями между камнями, заполненными грунтом или слабым раствором, имеющими незначительные напряжения и не требующими выполнения большого объемы земляных работ. Перед началом работ швы очищают от грунта и слабого раствора и продувают сжатым воздухом. В бетонных обоймах используют бетон класса В 12,5 с мелким гравием, хорошо подвижный.

Уплотнение бетонной смеси производят игловибратором или простым штыкованием. Укрепление фундамента допускается производить отдельными участками длиной 1,5 - 2 м, что исключает нарушение устойчивости слабой безрастворной кладки фундаментов. Работы выполняют одновременно на 2 - 3 захватках.

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-1 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.

Усиление фундаментов. Подводка фундаментов - наиболее сложная работа по усилению фундаментов с изменением глубины заложения и применяется при необходимости передачи нагрузки от здания на более прочные грунты. Подводку фундаментов рекомендуется производить при наличии в основании здания небольших по мощности насыпных грунтов, обжатие которых вызывает их длительную неравномерную осадку. Подводку производят отдельными столбами из бетона размером 1 - 1,5 м. В нижней части применяют бетон пластичный класса В 12,5, а в верхней части на высоте 20 - 30 см под напором в 50 см укладывают литой бетон, который обеспечивает надежное соединение вновь подводимого фундамента с существующим.

Работы выполняют в следующем порядке. Зону фундамента, подлежащую усилению, разбивают на отдельные участки по 1,2 - 1,5 м и устанавливают очередность выполнения работ. Работы могут производиться на участках, отдаленных друг от друга, что исключает перенапряжение оснований. Участок, на котором выполняют работы, должен находиться на расстоянии не менее 4 м от того места, где были произведены работы и бетон приобрел необходимую прочность.

Подводку фундаментов начинают с наиболее ослабленных участков. В зоне слабых стен понизу в предварительно пробитые штрабы с двух сторон на цементном растворе устанавливают стальные балки. Пробивку штраб и установку разгружающих балок производят поочередно сначала с одной стороны, затем с другой после надежного включения в работу балок путем тщательного расклинивания зазора между верхом балки и кладкой стальными пластинами и зачеканкой полусухим цементным раствором 1:1 или 1:2. Разгружающие стальные балки стягивают между собой болтами, установленными через 0,8 - 1 м.

Затем в соответствии с очередностью отрывают на требуемую глубину колодец, выбирают часть грунта под подошвой фундамента для установки временного крепления фундамента на время производства работ, устанавливают элементы крепления, вынимают грунт до проектной отметки. Устанавливают опалубку, закладывают фундамент.

При достижении бетоном необходимой прочности снимают опалубку, крепления и с послойной утрамбовкой засыпают траншею. В такой же последовательности выполняют работы и на последующих участках.

Размещено на Allbest.ru