Основные технологии усиления фундамента зданий

В некоторых случаях, покупатели земельных участков, на которых находятся старые и ветхие здания, не хотят готовить новое основание под свой будущий дом, т.к. демонтаж старого и монтаж нового выльется в немалую сумму денег. Но, при этом, они не знают, как укреплять фундамент уже существующего здания, особенно с колоннами, да и вообще не слышали про такую необходимость. А она есть.

Технологические особенности

Возведение стаканов под будущее размещение колонн осуществляется посредством подготовки предварительного основания и усиленной технологии армирования, благодаря чему названные фундаменты имеют высокие эксплуатационные характеристики. Как правило, стаканные основания за счет высокой прочности и жесткости конструкции находят свое применение при строительстве промышленных объектов, однако встречаются случаи их применения и в частном секторе.

Конструкция основания

Стаканный фундамент является разновидностью столбчатого основания и включает в свой состав следующие элементы:

  • плитное основание, устанавливаемое на песчаную или щебневую подложку в оборудованном котловане;
  • стаканный подколенник (элемент для будущего размещения колонны);
  • опорные колонны под каркас здания.

По завершении сборки всех перечисленных составляющих образуется фундаментная конструкция со значительной площадью подошвы, как правило, от 15 до 50 кв.м.

Столбчатый фундамент стаканного типа применяется в виде двух форм: сборной и монолитной. Принципиальное отличие названных видов оснований заключается в их устройстве – сборный предусматривает выполнение соединения составных частей стакана непосредственно на месте, а монолитный – установку готовой цельной конструкции. В каждом случае подколонник размещается на предварительно оборудованной подложке.

За счет достаточно широкой площади опорной части возводить такие фундаменты рекомендуется на устойчивых грунтах, исключая строительство на пучинистых и подверженных просадке почвах.

Что учитывают при расчете фундамента

При расчете фундамента «монолитная плита» учитывают совокупную нагрузку, которая включает:

  • вес здания, включая отделочные материалы;
  • вес самой плиты;
  • оборудование инженерных систем;
  • коммуникации;
  • мебель и бытовую технику;
  • давление ветра и снега.

Атмосферные нагрузки носят временный характер, но их учитывают как постоянные. Они определяются как статистические характеристики, приведенные для каждого региона в таблицах нормативных документов. Пренебрегать ими нельзя – в некоторых районах ветровые нагрузки и давление снега имеют большие значения, и в пересчете на квадратный метр основания сопоставимы с удельным весом оборудования, бытовой техники и мебели.

Такой слой снега – это серьезное испытание для любого дома Источник

«Самодеятельные» застройщики практикуют более простой метод расчета толщины плиты. Он исходит из положения, что для малоэтажного дома необходим армирующий каркас из двойной сетки. Расстояния от нижней и верхней поверхности плиты до арматуры принимают равным 50 мм, расстояние между поясами – более 70 мм, диаметр прутка лежит в пределах 12-16 мм. И формула расчета сводится к следующей сумме: 2х50+70+4х(12-16)=218-234 мм. А так как толщину округляют в большую сторону кратно 50 мм, то получается, что она равна 250 мм. Окончательно «регулируют» несущие способности фундамента за счет выбора диаметра арматуры и марки бетона.

Читайте также:  Забор Из Габионов Своими Руками Пошаговая Инструкция

Но надо еще раз подчеркнуть, что это весьма приблизительный метод, и в каких-то случаях он может не «сработать», поэтому все расчеты должны проводить специалисты.

§Фундаменты мелкого заложения

КФМЗотносятся фундаменты, имеющие отношениевысоты к ширине подошвы, не превышающее4, и передающие нагрузку на грунтыоснования преимущественно через подошву.

ФМЗ

ФМЗ возводятся воткрытых котлованах или в специальныхвыемках, устраиваемых в грунтовыхоснованиях.

Рис 10.1. Схемафундамента мелкого заложения:

1– фундамент; 2 – колонна; 3 – обрезфундамента.

-ФМЗ по условиямизготовленияразделяют на:

  • монолитные, возводимые непосредственно в котлованах.
  • сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

-По конструктивнымрешениямФМЗ разделяют на:

  • отдельно стоящие фундаменты:
  1. под колонну (опору);

  2. под стены (при малых нагрузках)

  1. выполняются под протяженные конструкции (стены);

  2. выполняются под ряды и сетки колонн в виде одинарных или перекрестных лент.

  • сплошные (плитные) фундаменты

Выполняются в видесплошной железобетонной плиты, какправило, под тяжелые сооружения. Такиефундаменты разрезаются в плане толькоосадочными швами, что способствуетуменьшению неравномерности осадкисооружения.

Выполняются в видежесткого компактного железобетонногомассива под небольшие в плане тяжелыесооружения (башни, мачты, дымовые трубы,доменные печи, устои мостов и т.п.).

Рис 10.2. Основныетипы фундаментов мелкого заложения:

а– отдельный фундамент под колонну; б –отдельные фундаменты под стену; в –ленточный фундамент под стену; г – тоже, под колонны; д – то же, под сеткуколонн; е – сплошной (плитный) фундамент.

– ФМЗ изготовляютиз следующих матреиалов:

  • железобетон
  • бетон
  • бутобетон
  • каменные материалы (кирпич, бут, пиленные блоки из природных камней)
  • в отдельных случаях (временные здания) допускается применение дерева или металла.

Железобетон ибетон – основные конструкционныематериалы для фундаментов.

Бутовый камень,кирпич и каменные блоки используютсядля устройства фундаментов, работающихна сжатие и для возведения стен подвалов.

Бутобетон и бетонцелесообразно применять при устройствефундаментов, возводимых в отрываемыхполостях или траншеях при их бетонированиив распор со стенками.

Железобетон ибетон можно применять при устройствевсех видов монолитных и сборныхфундаментов в различных ИГУ, т.к. ониобладают достаточной морозостойкостью,прочностью на сжатие (а для железобетонаи на растяжение → действие моментов).

1.2. А. Отдельные фундаменты

Могут выполнятьсяв монолитном или сборном собой кирпичные, каменные,бетонные или железобетонные столбы суширенной опорной частью.

Читайте также:  Монолитный фундамент — залог надёжности вашего дома

– Фундаменты имеютнаклонную боковую грань или, что чаще,уширяются к подошве уступами, размерыкоторых определяются углом жесткостиα (≈30-40º), т.е. предельным углом наклона,при котором в теле фундамента не возникаютрастягивающие напряжения.

Рис 10.3. Конструкцияжесткого фундамента:

а – с наклоннымибоковыми гранями; б – уширяющийся кподошве уступами.

– Сопряжениесборных колонн с фундаментом осуществляетсяс помощью стакана (фундаменты стаканноготипа), монолитных колонн – соединениемарматуры колонн с выпуском из фундамента,а стальных колонн – креплением башмакаколонны к анкерным болтом, забетонированным.

Рис 10.4. Сборныйфундамент под колонну:

а – из несколькихэлементов; б – из одного элемента; 1 –фундаментные плиты; 2 – подколонник; 3– рандбалка; 4 – бетонные столбики; 5 –монтажные петли.

– Размеры в планеподошвы, ступеней и подколонникамонолитных фундаментов принимаютсякратным 300 мм, а высота ступеней – кратной150 мм.

– При устройствеотдельных фундаментов под стены пообрезу фундаментов, а при необходимостии через дополнительные опоры, укладываютсяфундаментные балки (рандбалки), накоторые упираются подземные конструкции(рис 10.4.а).

– В тех случаях,когда это возможно, сборный фундаментустраивают из одного элемента (рис10.4.б) или переходят на монолитный вариантфундамента.

– с целью сокращениятрудоемкости работ по устройствуфундаментов и уменьшению их стоимостисоздаются новые типы фундаментов,которые в соответствующих грунтовыхусловиях оказываются более экономичнымипо сравнению с традиционными типами.

Рис 10.5. Буробетонные(а), щелевые (б) и анкерные (в) фундаменты:

1 – колонна; 2 –арматурный каркас; 3 – фундамент; 4 –подколонник; 5 – плитная часть; 6 –бетонные пластины; 7 – анкеры (буронабивныесваи) d=15-20см, l=3-4м.

Ситуации, при которых стоит выполнить усиление

Усиление фундаментов необходимо в следующих случаях:

  • При деформации почвы со сдвигом. В таких случаях производится усиление с целью нейтрализовать природное движение почвы и воздействие грунтовых вод. Часто такая ситуация возникает при реставрации памятников архитектуры, которые установлены на старых почвах, уже подмытых водой, или карстовых отложениях;
  • При возведении дополнительных надстроек и мансардных этажей, которые не предусмотрены проектом застройки;
  • При увеличении несущей бетонной рубашки за счет углубления подвала;
  • Если на соседних участках начинается мощное механизированное строительство.

Перед началом работ нужно подробно изучить состояния основания, чтобы определиться с ключевыми проблемами и способами их устранения. Если нужно узнать, в каком состоянии фундамент, делаются глубокие проколы, вплоть до подошвы основания.

Ситуации, при которых стоит выполнить усиление

Метод инъектирования.

Потом, на основе полученных данных, выполняются реставрационные чертежи, берутся образцы почвы, бетонной рубашки основания и гидроизоляции подземной части, чтобы определиться с причинами возникшей деформации. Также рекомендуется брать образцы подошвы, но выполнять такие процедуры своими руками без специального оборудования и буровой установки не рекомендуется.

Что такое блоки ФБС

ФБС – фундаментный блок сплошной – недорогой и надёжный материал, созданный для возведения стен и оснований зданий. Такие конструкции изготавливаются в заводских условиях из армированного железобетона, что позволяет им отлично переносить самые высокие нагрузки.

Читайте также:  Какой фундамент нужен для дома из пеноблоков

Все ФБС имеют форму параллелепипеда, а в торцевых частях имеют небольшие формовки, которые при монтаже заполняются бетонной смесью для лучшего соединения между собой. Основание из ФБС часто применяют в строениях с подвалом, так как заливка стен подвала из монолитного бетона потребовала бы привлечения квалифицированных рабочих, строительства опалубки, траты средств на покупку бетона. Напротив, для монтажа сборного фундамента требуется привлечение крана или погрузчика и пары рабочих, которые согласно схеме произведут раскладку блоков. Часто такая работа занимает всего один день.

Стоимость ФБС колеблется от 1000 рублей до 10000, в зависимости от марки бетона, размера и типа блоков, способа их изготовления и самой компании-производителя.

Размеры ФБС конструкций для фундамента стандартизированы. Такой подход позволяет произвести набор блоков под необходимую раскладку фундамента без необходимости подрезок (что является очень трудоемкой процедурой).

Сортамент самых популярных блоков ФБС представлен в таблице:

Помимо этого, существует дополнительно две разновидности ФБС:

  1. ФБВ – блоки с полостями для перемычек и коммуникаций;
  2. ФБП – блоки с полостями, пустыми снизу.

Для сравнения стоимости фундамента из блоков и монолитной ленты можно использовать онлайн калькулятор.

Выбор конструкции

При выборе конструкции фундамента мелкого заложения необходимо учитывать ряд факторов. Большое значение имеют геологические условия: рельеф, тип грунта, уровень грунтовых вод. Фундамент должен обладать достаточной прочностью, а также иметь хорошую устойчивость на опрокидывание и скольжение. Поэтому должны учитываться вес здания и его конструктивные особенности.

Грунты, лежащие в основании фундамента, рассчитываются по несущей способности и по деформациям. При этом необходимо учитывать воздействие таких факторов, как силы морозного пучения, а также присутствие грунтовых и поверхностных вод, от чего зависят физико-механические характеристики грунтов. Следует учесть местные условия строительства и опыт эксплуатации строений в инженерно-геологических условиях аналогичного типа.

Глубина заложения должна обеспечивать заглубление фундамента в несущий грунт как минимум на 10-15 см. Следует избегать такой ситуации, когда непосредственно под фундаментом расположен грунт, прочностные и деформационные качества которого значительно хуже, чем у подстилающего слоя. Рекомендуется, чтобы глубина заложения была меньше уровня грунтовых вод.

Различные типы фундаментов мелкого заложения существенно различаются по стоимости материалов и трудозатратам. Следует учитывать и эти факторы. Тогда выбранный вариант обеспечит необходимые эксплуатационные характеристики фундамента при оптимальных затратах на его возведение.