Как укрепить фундамент: способы и технология усиления разных оснований

Кроме того, существует вероятность разрушения или деформации несущих колонн и кирпичной кладки основы. Также фундаменты часто теряют свою прочность через резкие перепады температур внешней среды и почвы, а поэтому, со временем, бетон разрушается, металл столбчатого или ленточного фундамента коррозирует. Чтобы сохранить структуру металла и бетона, нужно проводить специальное усиление фундамента, которое для каждого конкретного основания имеет свою технологию и специфику выполнения.

Понятно, что любой фундамент со временем будет разрушаться, главное – это не допустить того пограничного момента, когда основание будет уничтожено полностью или станет непригодным для эксплуатации. Можно, конечно, увеличить срок службы основания, но стоит такая технология дорого и далеко не каждая компания может грамотно ее реализовать. О том, как сделать укрепление фундамента правильно и защитить его от разрушения, и поговорим в статье.

Мероприятия подготовительного характера

Укреплять основание частного дома рекомендуется при обнаружении деформационных признаков или в случае надстройки дополнительного этажа.

До того, как приступить к практическим мероприятиям, выполняется полный анализ старого фундамента, оценивается степень его разрушений или вероятность появления повреждений в перспективе, после чего начинаются работы по укреплению.

Проектирование

До того, как составить проект на усиление фундаментной конструкции, следует провести технический осмотр сооружения и проанализировать причины, снижающие несущие возможности железобетонного основания и почвенного состава.

Техническое обследование проводится комплексно. Любой осмотр начинают с изучения проектно-сметной документации не только на саму постройку, но и на прилегающую к ней территорию.

Проверка объекта подразумевает комплекс мероприятий, включающий в себя:

• уточнение схемы взаимных расположений основных несущих конструкций здания;
• проведение замеров;
• технический осмотр всех элементов и фундаментного основания;
• определение физико-механических показателей строительных материалов и почвенного состава;
• определение предполагаемых и испытываемых нагрузочных воздействий;
• выявление дефектных участков и причин, способствовавших их образованию.

Установление причины

Выявить все имеющиеся дефекты могут опытные специалисты, но подобный осмотр можно выполнить самостоятельно, если соблюдать все правила.

Первичные разрушительные процессы определяются по очевидным либо скрытым признакам. Первые легко отмечаются визуально, и к их перечню относятся:

• деформирование пола в помещении;
• изменения уровня грунта, появление провалов у цокольной части;
• разрушения на облицовочном слое стен, появление дефектов;
• образование трещин на стенах и перекрытиях;
• небольшие разрушения локального характера на здании и примыкающей к нему территории, обнесенной забором.

Для выявления невидимых дефектных участков требуется специальное оборудование. Но если вас тревожат отслоения штукатурного слоя или небольшие проседания грунта, следует позвать на помощь специалистов.

Опытные профессионалы быстро установят причину разрушений, порекомендуют способы для ее устранения, выполнение которых вы легко организуете своими руками.

Причинами, способствующими ремонту и усилению фундамента, являются:

• ошибки, допущенные при проектировании объекта и связанные с неправильным определением нагрузочного воздействия на фундамент дома;
• выполняемые возле сооружения земляные работы;
• нарушения, допущенные при обустройстве фундаментного основания;
• промерзания почвенного состава;
• плохая гидроизоляция основания, либо ее полное отсутствие;
• экономия на строительных работах, использование материалов низкого качества;
• изменения, происшедшие с грунтовыми слоями за весь эксплуатационный период;
• постоянная вибрация;
• нарушения условий эксплуатации;
• увеличение давления на фундаментное основание, перепланировка или реконструкция старого деревянного дома;
• отсутствие дренажной системы либо неправильное ее устройство.

Кроме перечисленных причин, на состояние фундаментной основы влияют погодные условия – осадки в виде снега и дождя, изменения климата, подземные толчки. Все это влияет на уровень грунтовых вод и пучинистость почвы. Предугадать подобные явления нельзя, но просчитать наиболее вероятные риски следует на стадии проектирования.

Анализируем разрушения

Перед тем, как укрепить просевший фундамент, следует изучить тип почвенного состава, выяснить, какой грунт здесь преобладает. Кроме того, проводятся определенные исследования, помогающие выбрать вариант усиления слабого фундамента.

Изначально осматривается конструкция фундаментного основания, определяется уровень ее заглубленности, использованные для возведения строительные материалы. После этого проводится надземный осмотр, позволяющий определить нагрузочное воздействие, выявить перекосы и трещины, которые придется устранять при реконструкции.

Необходимость усиления основания определяется следующими признаками:

• сооружение осело больше разрешенного значения;
• усилилась нагрузка на основу;
• возле объекта или внутри постоянно происходит вибрирование.

Чтобы узнать, как укрепить просевший фундамент, следует убедиться, точно ли сооружение дало усадку. Для этого поперек появившихся трещин располагаются маяки. Если в течение месяца они не сместились, можно начинать работы, используя один из существующих способов усиления фундаментов.

Разгружаем основание

Заключительный этап подготовки – разгрузка фундаментной конструкции, проводимая частично или в полной мере. Мероприятие важное, так как исключает образование перекосов в процессе укрепления.

Частично фундамент каркасного дома разгружается временными опорными элементами, изготовленными из древесины, металлическими и деревянными подкосами. Для этого на первом этаже или в повале устанавливаются специальные подушки на удалении полутора – двух метров от стен, на них укладываются опорные элементы, устанавливаются стойки, которые в дальнейшем соединяются с балками перекрытия.

Теперь посмотри, как полностью разгрузить основание под кирпичным домом, используя металлические балки-обвязки. Под тычковый ряд кирпичного камня с обеих сторон с шагом в два метра пробиваются штрабы, устанавливаются рандбалки, соединяемые между собой болтами.

Внизу стены, у верхнего края фундаментной основы, с интервалом в два – три метра устраивают сквозные отверстия под поперечные балки. Под каждый такой элемент устраивают пару опорных подушек, предварительно уплотнив основание.

Симптомы начавшейся деформации

Для выявления всех дефектов лучше воспользоваться помощью профессионалов, которые «вооружены» специальным оборудованием. Однако можно дать приблизительную оценку ущерба даже самостоятельно. Есть несколько признаков, которые указывают на начавшееся разрушение. Они бывают очевидными и скрытыми.

Видимые симптомы бросаются в глаза, поэтому не заметить их трудно. Можно установить неутешительный диагноз, если:

• некоторые участки пола внезапно деформировались;
• в стенах и цоколе обнаружились трещины разной глубины;
• около цоколя появились провалы почвы, изменился уровень грунта;
• выявились дефекты наружной облицовки, или она начала разрушаться.

Невидимые повреждения требуют специальных приборов. Если хозяева обнаружили хотя бы один из явных признаков, то действовать придется немедленно. Чтобы точно определить причину или их совокупность, лучше пригласить компетентного человека. Он сможет дать оценку всем факторам, вызвавшим деформационные процессы, даст точные рекомендации, как усилить фундамент частного дома.

Разгрузка фундамента

Разгрузка фундамента домкратами

Завершающим этапом подготовки к капитальному ремонту основания является его разгрузка. Этот процесс представляет собой ряд действий, направленных на уменьшение давления на фундамент и придание ему изначальной формы. Снятие нагрузки может быть частичной или полной, в зависимости от материала стен и степени деформации основания.

Существуют такие способы ослабления давления на фундамент:

• С помощью домкратов. Такая технология применима для деревянных домов из бруса, бревна и уложенного на монолитную плиту кирпича. По периметру дома устанавливаются опоры, а на них домкраты. Затем под стенами и плитами прокладываются балки, концы которых укладываются на домкраты. После подъема на 2-3 см дом фиксируется на подпорках.
• Бетоном. Заливка проводится на проблемных участках, где выявлены трещины. В выкопанные ямы засыпаются булыжники, а затем проводится заливка раствора. Это стабилизирует основание и остановит процесс его проседания.
• Клиньями. Проводится с внутренней и внешней стороны путем установки единой конструкции из подкосов и опор. Когда она закреплена по уровню цоколя, проводится последовательное вбивание клиньев, пока здание не поднимется над основанием.

После выполнения разгрузки следует выровнять фундамент, придав ему точное горизонтальное положение. Когда сооружение будет стабилизировано, можно начинать его усиливать.

Методы усиления

Существуют разные способы усиления всевозможных фундаментов. Например:

• Увеличение подошвы.
• Подведение новых оснований.
• Цементация.
• Использование свай, отливов, обойм, торкретбетона.

Методы усиления фундаментов выбирают, исходя из:

• Типа и конструкции фундамента.
• Степени разрушения.
• Материала, из которого построен дом (дерево, кирпич, бетон).
• Причин, которые привели к разрушению.

А вот с домами из кирпича или бетона нужно быть намного осторожнее, поскольку здесь ошибка может разрушить стену.

Цементация и инъектирование

Надёжные, но в то же время довольно сложные способы, один из которых требует привлечения специалистов и техники. Усиление фундамента цементацией проводится следующим образом:

• Выкапываются шурфы. Их глубина должна быть немногим меньше глубины основания.
• В фундаменте сверлят скважины на расстоянии от 25 см до полуметра. Бур не должен доходить до подошвы сантиметров на 30.
• Готовится жидкий раствор (соотношение воды и цемента — 0,9 к 1), которым заполняются каналы под давлением 0,2 МПа до отказа.
• Далее готовятся более густые растворы, которыми опять наполняют скважины до отказа. Таким образом цемент заполняет трещины и полости.
• Через два дня основание считается усиленным.

Торкретирование

Ещё один очень хороший способ укрепления основания. Но здесь также не обойтись без специалистов, поскольку для выполнения работ требуется специальная аппаратура.

Усиление фундаментов торкретированием проводится с помощью специальной пушки, которая под давлением наносит раствор на основание. Для большей прочности рекомендуется сначала создать армированную конструкцию. Преимущество состоит в том, что бетон, нанесённый подобным способом, получается очень прочным.

Такой результат объясняется тем, что состав не затворяется водой, а смешивается с ней в сопле. Но такой подход имеет существенные недостатки: например, большой расход материала и запыление местности.

К тому же, рабочие должны быть высококвалифицированными, поскольку смесь нужно готовить на месте. Поэтому многие прибегают к мокрому способу, когда материал, приготовленный на предприятии, привозят специальными машинами на место. Так расход бетона существенно сокращается, да и потери отскок частичек также небольшой.

Рубашка из железобетона

Этот метод подойдёт для тех, кто желает провести усиление своего фундамента собственноручно. Здесь не нужны ни техника, ни помощники. Всё можно сделать самому. Итак, начнём с углов. Нужно сделать возле них подкопы и очистить фундамент: сверху — от облицовки, снизу — от грунта. Глубина ямы должна быть на полметра глубже основания.

Далее делается каркас из металлических прутьев. Кто — то использует вязальный крючок, кто-то — сварочный аппарат. Экономить на арматуре не стоит. Готовая конструкция опускается в яму, которая заполняется бетоном. Таким образом углы защищены.

Теперь, когда углы защищены, нужно разделить весь периметр возле основания на отрезки по метра полтора. Затем первый такой участок выкапывается на полуметровую ширину. В основании сверлятся дыры, в которые устанавливаются арматурные прутья.

Как и в случае с углами, делается каркас. Готовые детали кладутся в траншею и привязываются к арматуре проволокой. Затем траншея заливается бетоном. Закончив с одним отрезком, приступайте к следующему и так весь периметр.

Сложность проведения работ (как и выбор метода) зависит и от типа основания.

Например, усиление столбчатого фундамента проводится проще. Например, один столб можно заменить буронабивными или выносными сваями. А вот укрепить старый фундамент ленточного типа будет не так просто. Здесь прибегают к торкретированию, железобетонным обоймам, сваям: буронабивным, буро — инъекционным и т.д. Также используется усиление фундаментов цементацией.

Подготовка к укреплению

Перед тем как усилить фундамент частного дома, хозяевам необходимо удостовериться, что процесс усадки остановился. Обычно она продолжается примерно месяц, но работу можно начинать лишь после ее окончания. Чтобы определить, происходит ли просадка, поперек образовавшихся трещин устанавливают гипсовые маячки. На каждом дефекте необходимо зафиксировать по 2 маркера.

Если спустя месяц никаких изменений не обнаруживают, то приступают к первой операции — к разгрузке деформированного основания. Есть два варианта — полная или частичная. Чтобы восстановление платформы было качественным, следят за тем, чтобы не допустить никаких искривлений.

Частичная разгрузка

В этом случае в качестве разгрузочных элементов используют металлические либо деревянные опоры, подкосы.

• Работу делают на первом этаже или в подвале. В помещении, на расстоянии 1,5-2 метра от стен, устанавливают опорные подушки.
• На них укладывают опорный брус, затем на нем фиксируют стойки. С перекрытием их соединяют балкой.
• Чтобы частично снять нагрузку со стен, между стойками и опорным брусом вбивают клинья.

На этажах опоры должны располагаться точно одна над другой. Большей устойчивости добиваются, укрепляя стойки раскосами.

Полная разгрузка

Капитальную разгрузку, требующуюся тяжелым кирпичным зданиям, производят с помощью стальных рандбалок, заделываемых в кладку стены и принимающих нагрузку на себя. Еще используют поперечные элементы — металлические либо железобетонные.

• Рандбалки. Их устанавливают немного выше поверхности фундамента в штробы, пробитые под тычковыми рядами кладки. Временную фиксацию рандбалок делают клиньями, постоянную — песчано-цементным раствором (3:1). Через 1,5-2 м рандбалки стягивают болтами, диаметр крепежа — 20-25 мм. Промежутки между элементами и стеной заполняют раствором, стыки их сваривают.
• Поперечные балки. Максимально близко к фундаменту в стене делают сквозные отверстия, шаг их 2-3 мм. В них заводят балки. Под каждым элементом устанавливают две опорные подушки с плотным основанием. Для передачи нагрузки используют клинья или домкрат. Если состояние стен внушает опасения, то их предварительно усиливают рандбалками. Их устанавливают выше будущих отверстий.

Оба варианта разгрузки — операции достаточно трудоемкие, однако они обеспечат практически полное отсутствие любого риска для здания.

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация) цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах электросиликатизация.

• Цементизация — проводится для усиления скальной почвы, гравелистых песков и супесей с минимальным содержанием пылистых частиц;

Цементизация выполняется посредством специального инъекционного оборудования — по периметру основания в почву погружаются полые металлические трубы диаметром от 25 до 80 миллиметров, на нижней части которых с шагом в 3 см просверлены отверстия диаметром 4-5 мм.

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

• Силикатизация — используется для усиления мелкозернистой почвы: суглинка, плывунов, глины, и лессовидной почвы;

Силикатизация выполняется с помощью аналогичного инъекционного оборудования. В почву через рядом расположенные инъекторы подается два вида раствора — силикат натрия (он же жидкое стекло) и смесь хлористого кальция с водой.

Совет эксперта! При усилении лессовидного грунта применяется однорастворная силикатизация — хлористый кальций не используется, но количество нагнетаемого жидкого стекла увеличивается в три раза.

Усиление плохо проницаемых плывунов производится с помощью специальной эмульсии — силикадоля, состоящего из силиката натрия и фосфорной кислоты. Данная смесь имеет низкую вязкость и лучше проникает в поры лессового грунта.

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

• Битумизация — применяется для скальных грунтов и сухой песчаной почвы;

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

• Смолизация — используется для усиления песчаной почвы;

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

• Глубинное уплотнение — применяется для укрепление насыпных грунтов, сформированных для выравнивания и поднятия уровня строительных площадок;

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.

Совет эксперта! Чем шире диаметр формируемых свай — тем сильнее уплотняется почва.

• Термоусиление (обжиг) — используется для укрепления глинистой почвы;

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электрона