Оценка несущей способности фундаментов зданий и сооружений и способы их усиления при необходимости
Все дефекты систематизируются и записываются в ведомость дефектов. Это позволяет установить категорию технического состояния здания и вид дальнейшего обследования.
Для назначения типа реконструированного фундамента, его размеры и глубину заложения устанавливают физико-механические характеристики материала фундамента и грунтов основания. При этом выявляют повреждения и отступления от проекта.
При обследовании свайных фундаментов устанавливают их диаметр, количество и глубину, которую определяют шурфированием или геофизическими методами. При определении прочностных характеристик фундаментов используют неразрезные и экспресс методы (модуль деформации и прочности грунта определяют электроакустическим методом по скорости распространения акустического импульса в грунте). Плотность и пористость грунтов по тарировочным кривым, полученным при испытании грунтов, полученных из шурфов. При анализе результатов руководствуются СНиП «Основания и фундаменты» и «Основания зданий и сооружений».
Усиление фундаментов производят путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа.
При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления. Размеры подошвы фундамента увеличивают обычно при возрастании нагрузок.
Несущая
способность грунтов основания:
где
-
расчетное сопротивление грунта основания,
-
площадь подошвы фундамента,
-
напряжения.
Наиболее эффективный способ увеличения подошвы фундамента является его наращивание рубашкой.
|
|
Ж/б рубашка представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру рубашки устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента.
Ленточные неармированные фундаменты могут усиливаться наращиванием с помощью арматуры, заанкеренной в тело фундамента и обетонированной на расчетную ширину усиления.
|
1 – усиливаемый фундамент; 2 – конструкция усиления; 3 – шпуры; 4 – арматурный каркас наращивания; 5 – арматура большего диаметра или металлические трубы |
Усиление фундамента подводкой дополнительного фундамента может осуществляться рядом с существующим. В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую или ж/б обойму.
Устройство нового фундамента под существующим может быть с частичным или полным разрушением существующего фундамента. При подводке нового фундамента следует обеспечить плотность прилегания подошвы существующего фундамента к новому.
При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на участках с максимальными нагрузками.
|
1 – усиливаемый фундамент; 2 – дополнительные фундаменты усиления; 3 – колонна; 4 – металлическая обойма, приваренная к закладным деталям колонны; 5 – стальные тяжи, приваренные к обойме и к конструктивным усилениям 7; 6 – сварные швы; 7 – конструктивные усиления, могут быть в виде стальных балок |
Усиление фундаментов с помощью свай производится путем устройства свай по всему контуру существующего фундамента или наращиванием. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных нагрузок.
Выбор конструкций свай зависит от внутренних габаритов реконструируемого здания, характера действующих нагрузок, конструкции усиливаемого фундамента, наличие соответствующего оборудования для производства свайных работ.
Сплошные сборные ж/б сваи применяются, когда габариты цеха позволяют размещать крупноразмерную технику для забивки свай и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводит к повреждению окружающих конструкций.
Если вблизи зоны забивки свай имеются несущие конструкции, не способные выдержать значительные динамические нагрузки производится вдавливание свай в грунт с помощью гидродомкрата.
Винтовые сваи применяют для восприятия растягивающих усилий. Буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, но могут применяться в любых грунтовых условиях. Виброштампованные сваи применяют в помещениях с ограниченной высотой и не требуют сложного технического оборудования.
Буроинъекционные (корневидные) сваи применяются при передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок, которые могут устраиваться в существующем фундаменте путем его просверливания в нескольких местах под наклоном, в отверстие пропускается арматура и замоноличивает либо пластичным бетоном или цементным раствором.
|
1 – усиливаемый фундамент; 2 – колонна; 3 – корневидные сваи
|
Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.
Плитный ростверк возможно устраивать в пределах высоты существующего фундамента и путем подводки под него. Первые варианты аналогичны работам при устройстве рубашек или наращивания, требуют соединения арматуры существующего фундамента с арматурой ростверка и используются в том случае, если возможно уширение фундамента в пределах его высоты. Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, при повреждениях, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждениях головок существующих свай.
Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента
|
1 – усиливаемый фундамент; 2 – наращиваемый фундамент; 3 – колонна; 4 – существующий плитный ростверк; 5 – наращиваемый ростверк; 6 – существующие сваи; 7 – сваи усиления; 8 – сущетвующая рабочая арматура; 9 – существующий каркас (сетка); 10 – каркас усиления; 11 – поверхность скалывания старого бетона |
Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка
|
1 – усиливаемый фундамент; 2 – подводимый под фундамент ростверк; 3 – существующие сваи; 4 – сваи усиления; 5 – арматурный каркас в ростверке; 6 – отгибы; 7 – арматурные выпуски из свай;
|
