Проектные работы по усилению фундаментов и грунтов основания могут быть разделом общего проекта реконструкции или усиления здания либо отдельным специально разработанным проектом на отдельные виды работ.
Как правило, проектирование усиления фундамента - это процесс разработки решений, направленных по повышение эксплуатационных свойств фундаментных конструкций и основания, либо ликвидации аварийной ситуации.
Основной целью такого проектирования является обеспечение дополнительной прочности и устойчивости фундамента, чтобы он мог выдерживать дополнительные нагрузки или исправить проблемы, связанные с несоответствием или повреждением фундаментной конструкции.
Процесс проектирования усиления фундамента включает изучение результатов инженерных изысканий, обследования здания, фундаменты которого должны быть усилены, сбор нагрузок в уроне подошвы фундаментов. Далее по результатам обобщения имеющейся документации определяется наиболее подходящий способ усиления, разрабатываются соответствующие разделы проектной документации и чертежи.
Как определить необходимость проведения работ
Необходимость усиления фундамента определяется:
- По результатам визуального осмотра и освидетельствования строительных конструкций здания. Наклонные трещины, простирающиеся от этажа к этажу, свидетельствуют о деформациях в основании фундаментов либо повреждении фундаментных конструкций. По результатам визуального освидетельствования разрабатывается и утверждается программа детального обследования.
- По результатам геологических изысканий в совокупности с результатами обследования здания, включая обследование фундаментов и грунтов основания. Проведение инженерных и геотехнических исследований позволяет оценить состояние грунта и фундамента, а также выявить дефекты фундаментных конструкций и основания.
- Анализ нагрузок в уровне подошвы фундаментов. По результатам сравнительного анализа действующего давления в уровне подошвы фундамента и определения несущей способности грунтов основания определяется наличие дефицита по несущей способности основания. Также в определенных случаях выполняется расчет прочности тела фундамента. При выполнении сбора нагрузок учитывается вес строительных конструкций здания, нагрузка от снега, ветра, полезной нагрузки на перекрытия (от людей, оборудования и т.д.).
- По результатам консультации с инженером. В случае необходимости проектирования и дальнейшей реализации проекта усиления нужно обратиться в проектную организацию специализирующейся на выполнения специальных проектных работ. Специалисты такой компании обладают достаточными знаниями и опытом в области проектных работ по усилению фундаментов и способны провести детальную оценку состояния фундамента по результатам обследования и определить наиболее подходящий способ и технологию усиления с учетом специфических условий вашего строительного объекта.
Этапы
Проектирование усиления фундамента включает несколько этапов:
- Изучение имеющейся архивной документации. Специалист в области проектирования усиления фундаментов изучает имеющуюся архивную техническую документацию по объекту: паспорт здания, архивные результаты инженерно-геологических изысканий, проектную документацию, результаты предыдущих обследований, результаты наблюдений за осадками здания. Очень часто указанная документация имеется в неполном объеме или полностью отсутствует. Поэтому специалист определяет виды инженерных изысканий индивидуально в каждом отдельном случае.
- Изыскания. Необходимым этапом проведения работ по усилению является выполнение обследования здания или сооружения фундаменты которого необходимо усилить. В процессе обследования определяется конструктивная схема фундаментов, его основные параметры, вид материала, прочность. Также отбираются пробы грунтов основания с целью проведения испытаний в лаборатории.
- Поверочный расчет несущей способности грунтов основания. На основе данных, полученных в процессе обследования здания или сооружения, фундаменты которого необходимо усилить, производится сбор нагрузок в уровне подошвы фундамента и его верхней части и производятся расчеты грунта основания по несущей способности и тела фундамента. Также производится расчет осадок фундаментов и относительной разности осадок
- Проектирование усиления. На основе расчетов основания и тела фундамента, а также его осадок инженеры разрабатывают проект усиления фундамента. При определении метода усиления учитываются технологические особенности метода, возможность его реализации в условиях объекта и обеспечения сохранности конструкций во время выполнения работ по усилению.
- Разработка комплектов рабочих чертежей. После разработки проекта стадии «П» выполняется разработка комплектов чертежей стадии «Р» - «Рабочая документация». В рабочих чертежах приводятся планы фундаментых конструкций с конструктивными усиливающими элементами, разрезы, услы сопряжения конструкций. Приводятся общие рекомендации и указывается последовательность выполнения работ. Приводятся ведомости работ и материалов, спецификации к элементам и узлам.
- Реализация проекта и контроль. После утверждения проекта усиления фундамента начинается его реализация на объекте усиления. Важно обеспечить строгое соблюдение проектных решений и проводить контрольные мероприятия для обеспечения качества и безопасности.
Методы усиления фундамента
Существует несколько способов усиления фундаментов. Вот некоторые из них:
- Усиление с помощью свай. Этот метод включает в себя устройство свай, воспринимающий часть или полностью всю нагрузку от существующих фундаментов. Сваи усиления передают нагрузку на нижележащие грунты основания, способные воспринимать существующие или проектные увеличивающиеся нагрузки. Свайные фундаменты имеют как плюсы так и минусы. К плюсам можно отнести возможность усиления фундаментов, когда другие способы не реализуемые или не эффективны. Иногда свайный вариант усиления бывает единственно возможным методом усиления, например усиление в связи с рядом расположенным строительством глубокого котлована в условиях плотной городской застройки; наличии техногенных грунтов в основании с включениями крупных элементов строительного мусора или состоящим из бытового мусора. К минусам можно отнести его дороговизну, необходимость в обустройстве узла сопряжения существующего фундамента и свай усиления, технологические дополнительные осадки существующих фундаментов.
- Применение струйной геотехнологии Jet-1 или Jet-2. Применение струйной геотехнологии при усилении фундаментов нашло широкое распространение в России благодаря технологичности и достаточно высокой эффективности. Струйная геотехнология – это подземный размыв грунта горизонтальными струями из заранее пробуренных скважин с образованием полостей в грунте заданных форы и размеров, с синхронным заполнением этих полостей материалом с заданными свойствами и с синхронным перемешиванием, при необходимости, разрыхленного грунта с твердеющим раствором (И.И. Бройд). В результате формируется грунтоцементные столбы с заданными геометрическими и прочностными параметрами. К плюсам можно отнести технологичность – возможно выполнения работ с минимальным воздействием бурового инструмента на существующие фундаментные конструкции (минимизация выключения из работы рабочей арматуры существующих фундаментов), возможность проведения работ в подвальных помещениях. К минусам можно отнести требовательность к соблюдению технологического регламента на проведение работ, также необходимость проведения послеусадочной цементации, также относительно высокая стоимость работ.
- Инъекционный метод закрепления. Сущность метода заключается в нагнетании под давлением в грунты основания инъекционного раствора, преобразующего механические свойства грунтов. Инъекцию можно осуществлять водными растворами обычного общестроительного цемента, цементами особо тонкого помола, растворами жидкого стекла, карбомидной смолы, полиуретанами и пр. Подбор метода технологии инъектирования, рецептуры инъекционного состава осуществляется инженером на основе данных инженерно-геологических изысканий и обследования грунтов основания усиливаемого здания. К минусам данной технологии усиления грунтов можно отнести избирательность в применении метода относительно состава грунтов основания и требовательность к проработке проектных решений, также к соблюдению технологической части проекта при реализации на площадке строительства. К плюсам – относительную дешевизну способа (например, цементация общестроительным раствора под подошву фундамента) и низкое технологическое воздействие на грунты основания и фундаментные конструкции. Инъекция грунта может укрепить слабые или подверженные оседанию участки грунта.
- Уширение и заглубление фундаментов. Суть метода заключается в устройстве новых фундаментов заданной глубины и ширины под существующими. В качестве новых фундаментов может быть применены ленточные бетонные конструкции или сплошная фундаментная плита. Подводка новых фундаментов - классический и широко используемый метод усиления, позволяющий распределить нагрузку от существующих фундаментных конструкций на грунты основания. К минусам данного способа относится трудоемкость, длительность проведения работ, необходимость в полном доступе к существующим фундаментам, что не всего возможно. К несомненным плюсам можно отнести надежность метода и предсказуемость результата усиления.
- Прочие методы усиления. К ним можно отнести компенсационное нагнетание (подвид инъекционного закрепления, предусматривающего особый режим инъектирования), устройство разделительных геобарьеров, замораживание грунтов основания.
Что входит в предоставляемую услугу
Проект усиления фундаментов и грунтов основания может быть разработан в соответствии с техническим заданием Заказчика с учетом данных инжнерно-геологических изысканий и результатов обследования здания. Также при необходимости учета требования раздела конструктивных решений при реконструкции здания учитываются требования указанного раздела. Проектирование может выполняться в одну или две стадии. Проект на усиление грунтов основания и фундаментов может быть защищен при прохождении Экспертизы. При реализации проекта специалисты компании могут осуществить авторский за проведением работ.
Какая нормативная документация регулирует процедуру
Нормативная база по усилению фундаментов и зданий включает следующие документы:
- СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции.
- СП 16.13330.2011 Стальные констуркции.
- СП 20.13330.2016 "Нагрузки и воздействия".
- СП 22.13330.2016 "Основания зданий и сооружений".
- СП 24.13330.2021 "Свайные фундаменты".
- СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии»
- СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
- СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений".
- СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов».
- СП 249.1325800.2016 «Коммуникации подземные».
- СП 291.1325800.2017 «Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования»
- СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные. Правила проектирования».
Каждый проект усиления фундамента может иметь свои особенности и требования, поэтому важно обратиться к опытным инженерам и специалистам для получения индивидуальной консультации и разработки проекта.
