Технология усиления фундаментов корневидными сваями

Обновлено: 16.05.2024

Технология усиления фундаментов корневидными сваями

В ряде стран фундаменты существующих сооружений усиливают вертикальными и наклонными сваями, пропущенными через укрепляемые конструкции. Так, итальянская фирма «Фондедиле» выполняет эти работы при помощи свай, названных корневидными.

Корневидные сваи как вертикальные, так и наклонные изготовляют длиной до 30 м, диаметром 100-219 мм с несущей способностью 20 Т и более.

Специальные установки вращательного бурения с большим числом оборотов позволяют пробуривать скважины через вышерасположенные конструкции и фундаменты (бутовую и кирпичную кладку, бетон, железобетон). При этом конструкция не подвергается динамическим воздействиям.

Диаметр буров можно применять различный, с учетом требуемой несущей способности свай. В зависимости от условий при бурении используют сжатый воздух, воду или бентонитовую суспензию, чтобы не нарушить устойчивость скважин. Способ устройства свай с применением сжатого воздуха и специального пластичного раствора дает, возможность значительно уширить диаметр свай.

Важной особенностью корневидной сваи является ее высокое сопротивление трению по боковой поверхности по сравнению с обычными бетонными сваями благодаря цементации грунта, прилегающего к свае.

Корневидные сваи армируют на всю глубину, чем достигается жесткость ствола как на сжатие, так и против возможных горизонтальных усилий. Однородный состав раствора и сжатие, которому он подвергается в процессе набивки, придают стволу сваи высокую прочность.

Небольшие габариты буровых установок позволяют выполнять работы в стесненных условиях строительства: в низких помещениях, вблизи сооружений, находящихся в эксплуатации, и т. п.

Расположение и способы изготовления корневидных свай можно приспособить к разным конструкциям и обеспечить доступ к рабочим помещениям, благодаря чему устройство корневидных свай не препятствует нормальной эксплуатации укрепляемого сооружения.

На рис. 13.2 показаны характерные схемы применения корневидных свай: для усиления фундамента существующего здания, фундамента под оборудование, в качестве мостовой опоры, для закрепления существующей подпорной стенки, сооружения новой «решетчатой» стенки.

Как видно из схем, корневидные сваи отличаются прочностью на растяжение и могут выполнять функцию анкеров в конструкциях, подверженных горизонтальным усилиям (подпорные стенки, пролеты арочных мостов), в конструкциях фундаментов, воспринимающих внецентренные нагрузки и т. п.

Рис. 13.2. Принципиальные схемы применения буронабивных свай -
а - для Усиления Фундамента под несущую конструкцию здания; б - для усиления мостовой опоры; в - для укрепления подпорной стенки

Корневидные сваи применяют также и для устройства фундаментов новых сооружений, особенно в тех случаях, когда необходима осторожность в_процессе выполнения работ.

В зарубежном строительстве есть много случаев применения буронабивных свай для укрепления фундаментов. Например, на металлургическом заводе близ Неаполя для монтажа нового прокатного стана были усилены существовавшие фундаменты во время постепенного демонтажа старого прокатного стана (рис. 13.3).

Рис. 13.3. Фундамент под прокатный стан на металлургическом заводе фирмы «Италсидер». Поперечный разрез

Эксплуатация находящихся вблизи машин не прекращалась. Корневидные сваи были пропущены сквозь толщину существующих бетонных фундаментов. Для восприятия значительных горизонтальных усилий, возникающих при прокате слябов, большая часть свай установлена наклонно.

Интересен пример применения корневидных свай в качестве подпорной стенки при прокладке линий метрополитена в Милане открытым способом. Котлован тоннеля был расположен почти вплотную к существующим зданиям, причем подошва котлована залегает значительно ниже фундаментов соседних домов. Эти фундаменты требовалось усилить. Как видно из рис. 13.4, задача была решена применением решетчатой системы корневидных свай, заглубленных ниже отметки котлована метро. Сваи, пропущенные через фундаменты домов, укрепили их.

Рис. 13.4. Схема устройства решетчатой подпорной стенки при строительстве новой линии метрополитена в г. Милане

Из сказанного следует, что применение корневидных буронабивных свай может дать значительный эффект при реконструкции промышленных предприятий и в других случаях усиления фундаментов.

Технология усиления фундаментов корневидными сваями

Буроинъекционные сваи были разработаны в Италии после окончания Второй мировой войны. Поврежденные во время войны итальянские памятники архитектуры остро нуждались в восстановлении. Для реставрации зданий и памятников истории требовалась специальная технология, обеспечивающая минимальное вмешательство в уже существующую застройку и, в то же время, усиливающая основания и фундаменты сооружений.

Иногда буроинъекционные сваи называют корневидными. Поводом к появлению такого названия стала форма тела, которую сваи образуют в грунте. Свайные стволы по всей длине имеют обширные многочисленные уширения, которые получаются при нагнетании раствора. Пучок тонких свай, которые расходятся под различным наклоном, вызывает ассоциации с корнями деревьев.

Буроинъекционные сваи и их особенности

Отличительной особенностью таких свай является небольшой диаметр, редко превышающий 13 – 25 см и относительно большая глубина. Материалом для ствола буроинъекционых свай является мелкозернистый армированный бетон. Изготавливаются сваи путем инъекции бетона в скважину под давлением.

Раствор для получения мелкозернистого бетона состоит из цемента, соответствующего марке раствора, требуемому сроку схватывания и агрессивности среды. Инертным заполнителем в растворе служит мелко- и среднезернистый песок, а пластифицирующей добавкой – бетонитовый порошок.

Для устройства корневидных свай используют разнообразные растворы в зависимости от задач, которые они должны решить: цементные, цементно-песчаные, цементно-бетонитовые и растворы других составов.

Устройство буроинъекционных свай для усиления фундаментов - наиболее частая область применения данных изделий.

1. Бурение скважины 2. Заполнение скважины мелкозернистым бетоном с одновременным подъемом буровой колонны 3. Установка армокаркаса в скважину 4. Инъекция цеметного раствора в нижнюю часть скважины через специальную трубку

В зависимости от видов грунта, залегающего под нижним концом, корневидные сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. Конструкции, опирающиеся нижними концами на скалу, относятся к сваям-стойкам, а сваи, которые опираются на грунт нижним концом и боковой поверхностью – к висячим сваям. Последние применяются часто в сжимаемых грунтах.

В зависимости от характера нагрузки буроинъекционные сваи армируются либо в верхней части сваи, либо на всю длину. Длина секции арматуры зависит от высоты помещения, в котором идут работы. Армированный каркас может устанавливаться как до опрессовки скважины, так и после нее, а также одновременно с ней. Арматура корневидных свай имеет специальные фиксирующие элементы, которые выполняют ее отцентровку в скважине для обеспечения проектной толщины бетонного слоя. Сварные стыки, соединяющие арматурные каркасы по всей длине сваи, обеспечивают равномерную прочность арматуры. Расстояние между отдельными стержнями продольной арматуры по контуру сваи должно составлять не меньше диаметра стержня.

Технология устройства корневидных свай

Технология устройства буроинъекционных свай состоит из бурения кладки фундаментов или стен сооружения, установки трубы-кондуктора, бурения скважины в грунте до заданной проектом отметки, заполнения скважины раствором, установки армированного каркаса и опрессовки скважины.

Бурение скважин производят станками колонкового бурения с применением продувки сжатым воздухом. При обводненных, неустойчивых грунтах бурение выполняют с промывкой скважин бентонитовым (глинистым) раствором, или же под защитой инвентарных труб. Размеры скважин в пределах реконструируемого здания делают такими, чтобы в них можно было установить трубы-кондукторы, которые имеют внутренний диаметр равный или же чуть больше расчетного диаметра буроинъекционных свай.

Скважину под кондуктор заполняют цементным раствором до тех пор, пока он не будет изливаться из устья скважины. Раствор подается через трубу-инъектор или рабочий орган бурового станка, опущенные до дна забоя скважины. Если уровень раствора в скважине понижается больше, чем на один метр, устройство скважины прерывают, выдерживают в пределах 22 – 24 часов и затем доливают до устья раствором цемента.

До того, как раствор начнет схватываться, в скважину монтируют трубу-кондуктор. Через 44 – 48 часов цементный камень в кондукторе разбуривается с одновременной продувкой сжатым воздухом. Затем бурение скважины продолжается до заданной отметки нижнего окончания сваи.

По окончании бурения скважина промывается через буровой став от шлама в течение трех – пяти минут свежим буровым раствором. После того, как скважину заполнили свежим раствором, в нее отдельными секциями опускают армированный каркас, который затем соединяют при помощи сварки. Заключительный этап – опрессовка сваи.

Области применения буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи идеально отвечают условиям работы в крупных мегаполисах. При их устройстве нет динамических нагрузок, соответственно, нет угрозы аварийности реконструируемых сооружений. Корневидные сваи применяются там, где невозможно использование буронабивных свай, вблизи от зданий и других сооружений.

Буроинъекционные сваи применяют:

при реконструкции зданий и сооружений, при дополнительной нагрузке на фундамент;
для надстройки зданий.

Широкое использование корневидных свай обусловлено небольшими габаритными размерами современного бурового оборудования и его техническими возможностями. Такое оборудование позволяет вести работы в помещениях двухметровой высоты, пробуривая скважины через бетон, железобетон и кирпичную кладку диаметрами до 300 мм и глубиной до 50 м под любым углом.

Буроинъекционные сваи для реставраций зданий

Хороший эффект в условии стесненных рабочих площадок дает применение буроинъекционных свай. Для устройства таких свай не требуется крупногабаритное оборудование, исключен большой объем земляных работ, а также отсутствуют вибрационные и динамические нагрузки. Буроинъекционные или корневидные сваи используются в основном для усиления фундаментов реконструируемых зданий. Уникальные технические возможности оборудования для устройства данного вида свай позволяют вести буровые работы в небольших помещениях, высота которых не превышает двух метров.

Усиление фундаментов сваями

При степени износа фундаментов,превышающих 50 %, и увеличении нагрузок за счет надстройки этажей усиление фундаментов целесообразно производить методом устройства буронабивных и корневидных свай. Этот весьма прогрессивный метод позволяет провести повышение несущей способности фундаментов с минимальными трудозатратами и предельным сокращением объемов земляных работ.

Ненарушенные структуры грунта позволяют максимально использовать их физико-механические характеристики. В зависимости от характера залегающих под подошвой фундамента грунтов сваи могут работать как сваи-стойки при опирании устья скважины на плотные грунты и сваи висячие, когда основная нагрузка воспринимается силами трения поверхности свай о грунт.

Бурение скважин производится бурильными станками колонкового типа, что позволяет выбуривать отверстия в усиливаемых фундаментах под различным углом наклона. Куст наклонных забетонированных скважин носит название корневидных свай (рис. 6.16,а).

Рис. 6.16. Схема усиления фундаментов
а -корневидными сваями: 1 - усиляемый фундамент; 2 - стена; 3 -корневидные сваи; 4 -плотные грунты; б -технологическая последовательность выполнения работ: I - бурение скважин; II - армирование; III - бетонирование скважины с извлечением обсадной трубы; IV- готовая свая; 1 - рабочий орган буровой машины; 2- обсадная труба; 3 - арматурный каркас; 4 -бетонная смесь

При использовании бурового оборудования в слабых и неустойчивых грунтах, а также при значительной глубине заложения свай используются обсадные трубы, предохраняющие стенки скважин от обрушения, а также бурение под слоем бентонитового раствора.

Технологический процесс устройства буронабивных свай приведен на рис. 6.16,б. Он включает четыре этапа: бурение скважин с установкой обсадных труб на заданную глубину и под требуемым наклоном; армирование скважин каркасом (как правило, цилиндрической формы); подачу, укладку и уплотнение бетона при одновременном извлечении по мере бетонирования обсадных труб; обустройство оголовка монолитной сваи.

Наибольшее распространение получила технология усиления фундаментов зданий буроинъекционными сваями. Они представляют собой разновидность буронабивных свай, имеют малый диаметр (50-250мм) и большую длину (до 40 м).

При устройстве таких свай пластичную мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением 0,2-0,3 МПа в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью ее устье тампонируют и опрессовывают, создавая избыточное давление растворонасосом или сжатым воздухом.

При усилении фундаментов жилых зданий буроинъекционными сваями их длина существенно сокращается, а технология разделена на несколько стадий (рис. 6.17).

Рис. 6.17. Технологическая схема усиления фундаментов буроинъекционными сваями
I - бурение скважины в теле фундамента; II- нагнетание тампонажного раствора; III -повторное бурение; IV -установка армокаркасов и нагнетание цементно-песчаной смеси; 1 -фундамент; 2 - буровой станок; 3 - бур; 4 -инъекция тампонажного раствора; 5 -зона укрепления фундамента; 6 - инъектор; 7 - армокаркас; 8 -установка для инъецирования;9 – ростверк сваи

На первой стадии осуществляется выбуривание наклонной скважины в теле фундамента на глубину, не превышающую заглубление 0,5 м. Затем осуществляется цементация фундамента под давлением0,1-0,2 МПа с целью повышения его монолитности и ликвидации расслоения в швах.После набора прочности 0,2-0,3 МПа производится повторное выбуривание данной скважины, но на глубину, превышающую заложение фундамента. Затем погружается арматурный каркас и производится нагнетание цементно-песчаного раствора или мелкозернистой бетонной смеси с дальнейшей опрессовкой.

В результате многостадийной технологии обеспечивается повышение физико-механических характеристик кладки фундамента, а за счет создания свай достигается значительный прирост несущей способности фундамента в целом.

Для производства работ используются мобильные бурильные станки колонкового бурения с перфораторами.

Скважины выбуривают станками вращательного бурения СБА-500, которые производят бурение скважин через фундаменты, полы и другие конструктивные элементы под любым углом наклона.Малые габариты станка, отсутствие вибрации и ударов позволяют успешно использовать его в стесненных условиях реконструируемых зданий.

Технологический цикл устройства буроинъекционных свай включает: подготовку площадки; разметку мест бурения;устройство скважин первой стадии; тампонирование тела фундамента. После технологического перерыва в 2-3 дня, связанного с набором прочности тампонажного раствора, производят вторичное бурение на проектную глубину,превышающую глубину заложения фундаментов. Затем производят армирование и нагнетание бетонной смеси с последующей опрессовкой. При наличии слабых грунтов и большой глубине скважин используют обсадные трубы.

Малые габариты бурильной установки позволяют выполнять работы как с фасадной стороны здания, так и из подвальных помещений. Это обстоятельство существенно снижает материалоемкость и трудоемкость работ. Использование коронок с алмазным покрытием позволяет существенно ускорить цикл бурения.

Качество производства работ контролируется пооперационно: контроль ведется при разметке мест бурения,установлении угла наклона, глубины бурения. При тампонировании скважин проверяются качество тампонажного раствора, рабочее давление, расход материала.Дальнейшее бурение скважин требует оценки характера и глубины залегающих грунтов, что определяется по выбранным кернам. Устойчивость скважин обеспечивается установкой обсадных труб или бурением под слоем глинистого раствора при наличии грунтовых вод.

Особое место в пооперационном контроле отводится качеству бетонной смеси, ее технологическим и физико-механическим свойствам, характеру армирования и точности установки армокаркасов в проектное положение, соблюдению тепловлажностного режима твердения бетона. Все контролируемые параметры отражаются в материалах технологических карт и проекте производства работ.

Для уточнения несущей способности свай осуществляют контрольное бурение с заданными параметрами.Результаты испытания контрольных свай позволяют внести коррективы в конструктивное решение по усилению фундаментов.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями наиболее эффективно в условиях слабых грунтов. Принимая модель в виде тонких и относительно длинных изгибаемых строений, находящихся в упругом полупространстве, их устойчивость для линейно деформируемой среды оценивается под действием нагрузок. Длинная и гибкая свая-стойка может деформироваться вследствие выпучивания. Под действием силы потеря устойчивости достигается при изгибе по нескольким полуволнам. Для определения критической силы К. Терцаги предложил зависимость следующего вида: где т - число полуволн синусоиды, по которой свая изгибается в грунте; r - радиус сечения сваи; EJ - изгибная жесткость сваи.

Число полуволн определяется из уравнения где l- длина сваи; K- горизонтальный коэффициент постели.

Изгибающий момент в центрально нагруженной свае может быть оценен зависимостью М_изг = P a / ( 1- Р/Р_кр) ,здесь Р -нагрузка на сваю; Р_кр- критическая сила, вызывающая потерю устойчивости сваи; a- коэффициент кривизны, определяемый как отношение прогиба и длины сваи.

В практике усиления фундаментов,как правило, используются ложные сваи, которые рассчитываются по деформированной схеме. С учетом граничных условий по заделке оголовка сваи и на нижнем конце, опирающемся в плотные слои грунтов, А.Г. Шашкиным разработаны расчетные модели, которые приближаются к реальным условиям работы. Установлено,что потеря устойчивости свай невозможна, поскольку необходимая для этого критическая сила в 10 раз превышает несущую способность свай по грунту.Максимальные изгибающие моменты возникают в месте заделки головы сваи в теле фундамента,что требует при производстве работ дополнительного инъецирования этой зоны.

На рис. 6.18 приведены расчетные и экспериментальные данные по осадке наклонных свай, которые свидетельствуют о достаточно высокой степени адекватности результатов.

Рис. 6. 18
а - графики осадки наклонных свай по экспериментальным (1) и расчетным данным (2); б - схемы деформирования свай при критической нагрузке Р

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что использование буроинъекционных свай является одной из эффективных технологий усиления фундаментов жилых и исторически значимых зданий. Они применяются для восстановления бутовых и кирпичных фундаментов старой постройки с основанием на деревянных лежнях и сваях, которые при длительной эксплуатации утратили несущую способность.

Усиление основания и фундаментов буроинъекционными сваями костела Св. Екатерины в С.-Петербурге потребовало более 1200 свай в веерном расположении и опиранием на относительно прочную толщу песчаных грунтов. Дополнительная опрессовка свай позволила увеличить их диаметр на 10-15 %, уплотнить прилегающие слои грунта, тем самым повысить несущую способность.

Подобной технологией осуществляется усиление фундаментов жилых зданий ранней постройки в условиях слабых водонасыщенных грунтов с потерей несущей способности деревянных свай и лежней (рис. 6.19).

Рис. 6.19. Усиление фундаментов жилого здания буроинъекционными сваями
1 - фундаменты; 2 - лежни из дубовых бревен; 3 -деревянные сваи; 4 -буроинъекционные сваи; 5 -зона плотных грунтов

Устройство буроинъекционных свай осуществляется как с внешней стороны здания, так и с уровня первого этажа. При этом глубина свай принимается из условия их опирания в плотные слои грунта.

Буроинъекционные сваи выполняют армированными из отдельных стержней диаметром до 25 мм класса А400 при их сечении от 93 до 135 мм и арматурными каркасами с рабочей арматурой из 4стержней диаметром 16-18 мм из стали класса А400. При сечении свай 150- 200 мм используются мелкозернистые высокоподвижные бетонные смеси класса бетона не ниже В15.

Усиление фундамента сваями

Любая часть здания иногда требует ремонта и реконструкции. Несмотря на то, что фундамент является в основном скрытой конструкцией, которая расположена в грунте, и он в некоторых случае требует ремонтных работ. Чаще требуется его укрепление, когда уже существующий фундамент запроектирован с ошибками или начал разрушаться из-за каких-либо факторов. Для укрепления используют много методов – увеличение ленты, закрепление грунта, улучшение прочностных характеристик основания специальными химическими добавками, цементом и обжигом. Один их популярных методов – использование свай. Как проводят такие работы и какие сваи применяются? Рассмотрим подробнее.

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

винтовые;
буронабивные;
буроинъекционные;
забивные.

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Это относительно новый метод для реконструкции. Он применяется в том случае, если обнаружены признаки осадки строения. Чаще всего осадка проявляется трещинами в стенах и самом фундаменте. Также буроинъекционные сваи применяют и для других случаев. В общем, процесс работ проходит по следующему плану:

Через существующий фундамент бурят отверстия для свай. Для бурения используют специальные механизмы. Глубину и угол скважины рассчитывают, исходя из состава грунта, уровня осадки существующего здания, наличия грунтовых вод, нагрузки на основание.
Для работы приготовляется раствор из смеси песка и цемента.
Готовая смесь инъекционным методом под давлением подается в скважину. Такой метод позволяет полностью заполнить отверстие и уплотнить грунт вокруг будущей сваи. Бетонирование проводится одновременно с извлечением шнека от бура.
Непосредственно после заполнения скважины в нее опускается каркас из арматуры способом вибропогружения.
Проводится опрессовка свай после их изготовления.
После твердения бетона свая и существующий фундамент начинают работать как одна конструкция. Нагрузка передается на более глубокие слои грунта. Разрушение стен прекращается.

В чем плюсы и минусы такой технологии? Основные преимущество таких свай:

их можно устраивать большого диаметра и на большую глубину;
при работе не возникает большой шум и динамическая нагрузка на соседние строения;
буроинъекционные сваи удобны для использования на склоне с оползнем;
высокая скорость изготовления.

К минусам таких конструкций относят необходимость использование дорогих материалов и оборудования.

В большинстве случаев сваи располагают под углом к поверхности грунта, это связано с тем, что они должны проходить сквозь существующий фундамент. Но существует и способ усиления фундамента вертикальными буроинъекционными сваями. Для этого скважины бурят рядом с лентой, а соединение их в единую конструкцию происходит путем бетонирования и увеличения подошвы существующего основания.

Укрепление фундамента буронабивными сваями

Существует также и другой метод, который использует несущую способность арматурного каркаса и бетонного раствора. Но в нем не применяют опрессовку, а бетон подается обычными методами. Это усиление фундамента буронабивными сваями – один их методов, которые приносят позитивные результаты на проблемных объектах. Работа проводится схожими методами, как и для буроинъекционных свай. Усиление проводят таким образом:

В местах, выбранных для монтажа свай высверливают скважины на глубину, необходимую для передачи нагрузки плотным слоям грунта. Почва в этих местах снимается, а существующий фундамент оголяется. Для устройства отверстий применяют шнековые буры.
В скважину погружается опалубка. Для этого применяется обсадная труба из металла нужного диаметра.
В обсадную трубу помещается арматурный каркас из стальных стержней, связанных в одну конструкцию. Он необходим для увеличения несущей способности сваи.
Каркас необходимо связать с существующим фундаментом. Для этого применяют стальные балки, выпуски арматуры и другие способы.
Скважина и соединение каркаса с фундаментом заполняется бетоном.

После застывания раствора траншея засыпается, а сваи и старый фундамент работают как единая конструкция.

Винтовыми сваями

Усиление фундамента винтовыми сваями проводят для небольших строений и частных домов. Технология работ такая же, как и для строительства нового фундамента, но есть отличия. Процесс включает в себя следующие этапы:

Уже существующий ленточный фундамент оголяется. При возможности это делают с двух сторон. Необходимо обкопать каждую сторону до уровня подошвы. Ширина траншеи выбирается таким образом, чтобы в ней было удобно работать и размещать оборудование.
Максимально близко к фундаменту в грунт ввинчиваются металлические винтовые сваи. Высота верха фундамента определяется тем, каким образом сваи будут объединятся с существующей конструкцией. Если будет проходить бетонирование для увеличения ширины ленты, верх сваи оставляют таким образом, чтобы он оказался в толще бетона.
Для передачи нагрузки на сваи применяют также стальные конструкции. Для этого на них монтируются швеллеры или двутавры, на которые опирается существующий фундамент. Соединение металлических элементов проводится путем бетонирования.

Усиление ленточного фундамента сваями – один из методов остановки разрушения здания при ошибках в проектировании или осадках грунта. Выбор правильной конструкции проводится путем расчета несущей способности и стоимости каждого варианта. Важно принимать во внимание расположение близлежащих зданий и характеристики грунта.

Исправляем ошибки винтового основания

Случается, со временем или сразу после строительства дома на свайно-винтовом фундаменте конструкции начинают быстро проседать, причём, неравномерно, появляется перекос дверных и оконных проемов. Это результаты неправильного выбора свай или нетехнологичного монтажа. Спасти ситуацию поможет только усиление свайно-винтового фундамента, которое необходимо выполнять сразу после обнаружения дефекта.

Признаки «слабого» фундамента

Как определить, что с несущей конструкцией что-то не так:

появилась очевидная асимметрия фасада;
появились трещины и щели в оконных и дверных заполнениях;
изменился естественный уклон кровли;
при техническом обслуживании и контроле усадки выявилось неровное оседание конструкций.

Возникнуть дефекты могут по разным причинам:

неверный анализ характеристик грунта или полное отсутствие исследований;
неправильный выбор диаметра и длины свай (не по проекту);
неверный монтаж столбов;
не учтён уровень грунтовых вод, соответственно, произошёл подмыв конструкции или коррозия свай.

При выявлении хотя бы одного из перечисленных признаков или причин необходимо незамедлительно принимать меры по усилению неустойчивого винтового фундамента, чтобы избежать необратимых последствий в виде растрескивания стен.

Как усилить конструкцию

Есть несколько путей решения возникшей проблемы:

построить новый фундамент рядом с домом для последующего переноса;
реанимировать существующую конструкцию.

Поднятие и перенос дома возможны, но для этого не всегда есть средства и условия. К тому же, полноценное строительство фундамента – это дорогостоящий процесс, требующий немалого времени.

Гораздо чаще принимают решение о поднятии дома домкратами и укрепляют винтовую конструкцию:

добавляют винтовые сваи;
укрепляют старые опоры;
добавляют буронабивные сваи;
вдавливаемые сваи;
буроинъекционный метод.

Усиление винтовыми сваями

Самый простой способ – монтаж дополнительных винтовых свай вплотную с существующим фундаментом. Для этого придётся поставить на домкраты дом, здесь рекомендуется обратиться к специалистам.

Винтовые сваи вкручиваются как можно ближе к дому по периметру и под внутренними стенами, на них монтируется новый ростверк – стальная балка-швеллер или двутавр (он опирается на существующую обвязку). Таким образом, здание усаживается на новую опору. После этого производят утепление основания, его отделку.

Новая обвязка по старым сваям

Усиление фундамента на винтовых сваях для дома, приподнятого над землёй, можно воспользоваться методом пространственного усиления:

дом приподнимают;
все сваи перевязывают между собой профилированной трубой или стальным уголком, которые соединяют все сваи, в том числе внутренние;
дом усаживают на новую обвязку.

Преимуществом метода является его относительная простота и невысокая стоимость. Самое главное – создать пространственный каркас, который перераспределит нагрузку на опоры.

Буронабивные сваи

Свайный фундамент можно укрепить бетонными сваями, которые обустраиваются непосредственно под домом.

для удобства дом приподнимают, но можно обойтись без этого этапа;
делают предварительный расчет прочности и определяют шаг дополнительных опор, их расположение;
в обозначенных местах бурят отверстия в грунте;
монтируют арматурный каркас и заливают бетон М300-М400 в опалубку.

После этого ждут, когда застынет бетон (от 7 дней в зависимости от условий), далее устанавливают ростверк. К слову, можно сделать монолитное усиление:

буронабивные сваи устанавливают по всему периметру дома, демонтируют прежний ростверк;
между опорами делают опалубку для бетонного ростверка, арматуру свай перевязывают с балочным каркасом;
заливают бетонный раствор.

В результате получается новый бетонный свайный фундамент.

Вдавливаемые сваи

Не будем подробно описывать данный метод, поскольку он аналогичен обустройству новых опор, о которых мы говорили ранее. В данном случае вместо новых винтовых свай рядом с фундаментов посредством специальных машин вдавливают новые бетонные опоры, на которые так же устанавливается новый ростверк.

Этот метод непопулярен, но имеет место в строительной практике.

Буроинъекционный метод

Самый дорогой, но и эффективный метод укрепления фундамента – буроинъекционный.

Предварительно осуществляют расчет конструкции. Согласно новому проекту в заданных местах осуществляют прокол с двух сторон специальным установками под углом не менее 30° следующим образом:

прокол осуществляют с внешней и внутренней стороны фундамента, образуя Х-образную опору;
под напором нагнетают бетонный раствор;
арматурой производят перевязку свай и ростверка.

Процесс бурения очень сложный и требует соблюдения ряда правил, использования техники.

Общие рекомендации

Существует множество способов укрепления неправильно рассчитанного и построенного фундамента, однако, есть 3 золотых правила реставрации:

Обязателен пересмотр и перерасчет проекта. Если сваи были поставлены без расчёта и угадать с расположением опор и их несущей способностью не получилось, стоит ли рисковать ещё раз?
Быстрое принятие мер – половина успеха. Сложно угадать, как быстро будет развиваться деформация, а это чревато растрескиванием несущих конструкций, что влечёт опасность разрушение дома.
Профессиональный подход очень важен. Только опытные строители с необходимой техникой действительно помогут отреставрировать фундамент, ведь в этом вопросе очень важна точность от подъёма дома до установки нового ростверка.

Не игнорируйте признаки деформации и общие рекомендации ведь на кону самое ценное – ваша жизнь и здоровье.

Усиление фундаментов сваями

На практике часто встречаются случаи, когда старые постройки нуждаются в укреплении фундамента. Особенно часто - при усилении эксплуатационных нагрузок, например, при достройке этажей или реконструкции здания.

О способах укрепления фундамента с применением свай

Существует несколько вариантов усиления фундаментов с применением свай:

Укрепление фундаментов буронабивными сваями

Буронабивной способ заключается в том, что вдоль фундамента снаружи и изнутри здания, попарно, на определенном расстоянии друг от друга бурятся скважины до твердого основания, в которых устраиваются набивные сваи. Затем они жестко скрепляются со старым фундаментом при помощи анкеров.

Методика укрепления с использование буронабивных свай включает несколько этапов:

разработка шурфа с монтажом креплений вдоль стен – непосредственно над обрезом основания формируется борозда, служащая нишей, скрывающей разгрузочную стальную балку, закрепляемую раствором и впоследствии бетонируемую;
бурится скважина – выполняется установка арматурного каркаса с последующим бетонированием опор;
формируются сквозные технологические отверстия в фундаментном основании – монтируются стальные балки в поперечной плоскости;
сваи вдавливаются в почву с помощью домкрата, а балки заклиниваются;
обустройство опалубки и укрепление ростверка бетонным раствором – после схватывания требуется убрать опалубку и засыпать шурф землёй, выполнив тщательную трамбовку.

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями

При буроинъекционном способе бурение производится сквозь старый фундамент, под углом к вертикальной линии. Пробуренные скважины также заполняются арматурой и бетонной смесью под давлением.

Технология укрепления буроинъекционными сваями включает проведение следующих операций:

приготовление песчано-цементного раствора;
инъекция сделанной массы в скважины – обеспечивает уплотнение почвы и заполнение пустот. Подземные воды более не могут оказывать негативное воздействие на основание здания, поскольку создаётся защитный слой
армирование опор;
опрессовка свай.

Укрепление фундаментов вдавливаемыми сваями

Более трудоемкий, с большим объемом земляных работ, способ с применением вдавливаемых свай при помощи домкрата. Такие сваи составные из нескольких частей вдавливаются домкратом под основание фундамента.

Применение вдавливаемых свай, позволяет существенно упростить работу и ускорить процесс. Опоры имеют сегментарное строение, а в ходе укрепления осуществляется их последовательное заглубление в почву посредством домкрата. Конструкции производятся с применением железобетона и имеют секционное строение, с отдельными элементами, соединяющимися посредством стыков.

Использование технологии вдавливания обеспечивает решение следующих проблем в процессе установки:

вибрации;
динамическое воздействие;
шум;
уменьшаются трудозатраты.

Укрепление фундаментов винтовыми сваями

Аналогично с буронабивными сваями можно использовать сваи винтовые, которые при помощи анкеров жестко скрепляются со старым фундаментом.

Часто применяются винтовые сваи и для замены фундамента: они завинчиваются в грунт с двух сторон от фундамента. На них и передается нагрузка от стены посредством анкеров, заведенных через отверстие в стене. После этого старый фундамент разбирается, а новый укладывается на его место. Сваи после замены можно выкрутить для повторного использования.

Иногда бывает, что в целях экономии средств, строительство производится самостоятельно, как сегодня модно говорить - своими руками, с нарушением всех норм и технологий. Такие сооружения, как правило, уже в ближайшие годы начинают разваливаться на глазах и остро нуждаются в укреплении фундаментов.

Чтобы этого не произошло, лучше сразу делать правильно все расчеты, особенно расчет: в практике строительства уже были случаи опрокидывания домов с такими фундаментами в результате инженерных ошибок.

Технология укрепления фундамента включает следующие этапы:

замена строительных материалов, подвергающих разрушению под воздействием внешних факторов;
бетонирование конструкции – устанавливается швеллер и двутавровые балки;
установка обвязки обновлённой подошвы – здание поднимается посредством домкратов и осуществляется обвязка, с последующим водружением дома на прежнее место.

Работы выполняются в течение одного дня. Благодаря методике удаётся добиться стабильности грунта, отличающегося низкой несущей способностью. Обеспечивается искусственное увеличение указанного параметра. Применение методики усиления позволяет решить проблему постепенного проседания грунта, приводящего к растрескиванию цоколя.

Выполнить необходимые операции помогут профессиональные строители, располагающие современным оборудованием, позволяющим осуществлять процедуру укрепления в кратчайшие сроки. Реализовать план самостоятельно невозможно, поскольку придётся делать трудоёмкую работу. Предварительно надо провести расчёты, позволяющие избежать неточностей, способных ухудшить технические характеристики конструкции и здания в целом.

Заказ работы по забивке железобетонных свай

Наши сотрудники - квалифицированные специалисты. Они произведут расчет любой сложности и построят надежный свайный фундамент, чтобы вам в дальнейшем не пришлось тратить массу средств на его переделку.

Оставьте заявочку, мы всегда рады нашим клиентам.

Читайте также: