Зміцнення фундаментів при реконструкції старого фонду.

Фундамент - це найменш зношується частину будівлі. Якщо фундамент правильно спроектований і не піддається новим впливам, він може благополучно служити багато століть. Але, рано чи пізно потреба у ремонті фундаменту і посилення його підстав може виникнути.


Фундамент - це найменш зношується частину будівлі. Якщо фундамент правильно спроектований і не піддається новим впливам, він може благополучно служити багато століть. Але, рано чи пізно потреба у ремонті фундаменту і посилення його підстав може виникнути.

Зміцнення фундаменту є одним з основоположних етапів реконструкції або реставрації будівлі. Деформації конструкцій, зокрема фундаменту, відбуваються в процесі тривалої експлуатації будівель і споруд. Основними процесами, що впливають на руйнування, деформацію і усадку підстав і фундаментів будівель, є збільшення навантаження, руйнування кладки, зниження гідроізолюючих властивостей, погіршення умов стійкості фундаментів або грунтів у їх підставі, збільшення деформативності грунтів, неприпустиме переміщення конструкцій. В значній мірі на деформативність фундаменту впливає фізичний вплив, тобто будівельні роботи, які проводяться в місті - розвиток метрополітену, трамвайних шляхів, трас, інженерних систем, які надають динамічний вплив на фундамент ззовні.

На думку фахівців, передчасне зношування фундаменту можуть викликати:

- Неправильна експлуатація.

Приблизно половина будівель історичного центру Петербурга має під фундаментами дерев'яні елементи (лежня, палі). Поки деревина знаходиться нижче рівня підземних вод (УІВ), вона не гниє. Якщо ж УПВ знижується і деревина опиняється в зоні аерації, то починається її швидке гниття. У результаті виникають нерівномірні осідання амплітудою до 3-5 см. Тривале затоплення підвалу і місцевий підйом УПВ може супроводжуватися появою фільтраційного потоку під підошвою фундаменту, виносом дрібних частинок грунту і повторним появою нерівномірних осад. Одночасно з цим, фільтраційний потік через кладку фундаменту може вилуговувати розчин кладки: по кладці із природного каменю не йде капілярний підйом вологи. Однак, при накопиченні культурного шару навколо будівлі грунтова волога вступає в безпосередній контакт з цегляною кладкою стін, яка, як гніт, жадібно всмоктує вологу. Сира стіна покривається пліснявою і висолами і руйнується при замерзанні води.

- Реконструкція будівлі.

Наприклад, надбудова з збільшенням навантажень на фундаменти буде супроводжуватися відновленням процесу осідання будівлі. Чи не кожен третій будинок в Петербурзі був надбудований, часом неодноразово, і несе сліди накопичених осад: замурзані тріщини, віконні прорізи на різній висоті.

- Близьке нове будівництво.

Як правило, це є причиною появи осад з різними механізмами. По-перше, навколо нового будівельного котловану утворюється так звана мульда зрушення. Іншою причиною освіти мульди зсовування може з'явитися перебір грунту при виготовленні бурових паль. Мульда зрушення на поверхні утворюється при підземній проходці каналізаційних і транспортних тунелів. По-друге, навколо важкого нової будівлі формується воронка осідання. Нарешті, специфічною особливістю слабких грунтів Петербурга є їх здатність змінювати показники стисливості від механічних впливів. Так, цілком благополучне будівля може отримати осадку навіть при безударном статичному вдавлюванні палі поблизу нього без будь-якого відбору грунту. Близьке нове (ущільнювальне) будівництво, особливо будинків з підземними поверхами, - сьогодні це основне джерело пошкоджень будівель історичного центру міста. Найсумніший приклад такого роду - група будинків на Невському проспекті, виведених з ладу при спорудженні підземного гаража готелю «Невський палас». Втім, архіви ще дореволюційних судів зберігають чимало позовів власників пошкоджених будинків до нового сусіднього забудовнику. Тобто, сусідні будови впливали і раніше, але нині впливу стали інтенсивніше і пошкодження важче.

Про те, як відбувається оцінка стану старого будинку і його фундаменту, як здійснюється вибір технології реконструкції, а також про традиційні методи зміцнення фундаментів, і нових, які приходять їм на зміну, що розвиваються технології, ми попросили розповісти професора, д.т.н., засл. діяча науки РФ, професора Олександра Борисовича Фадєєва, к.т.н., генерального директора будівельної компанії «Подземстройреконструкція» Володимира Олександровича Лукіна, а також директора з наукової роботи науково-проектної будівельної фірми «СпецСтройСервіс», к.т.н. , доцента, засл. будівельника РФ Володимира Олександровича Мішакова.

Як оцінюється стан деформації фундаментів старих будинків і як відбувається вибір технології реконструкції?

А.Б. Фадєєв, В.А. Лукін:

- Стан будівлі та її фундаментів встановлюється обстеженням - процедурою досить складною, дорогою, що вимагає високої кваліфікації і відповідальності виконавців. Обстеження має не тільки виявити місця пошкоджень і ступінь зниження міцності конструктивних елементів, але також встановити причини появи деформацій і дати прогноз стану будівлі при її реконструкції або близькому новому будівництві. З цією метою необхідно комплексне застосування геодезичних, геологічних, лабораторно-випробувальних методів, методів неруйнівного контролю та ін У деяких випадках потрібно тривалий моніторинг тих чи інших параметрів. Заходи і технологія посилення фундаментів повинні бути адекватні причин появи деформацій.

В.А. Мишаков:

- Встановити, що відбувається з будівлею без його комплексного обстеження практично неможливо. Тільки після докладного вивчення стану будинку, що включає шурфовку фундаментів, динамічне зондування грунтів, геодезичне визначення відносних осідання і кренів будівлі, проведення теплотехнічного та просторового розрахунків, визначення міцності несучих конструкцій, можна встановити: чому і як «лікувати».


Як не дивно, приватні замовники більш відповідально ставляться до комплексної реставрації. Вони виконують всі вимоги, які їм диктують дослідники. Міська влада, ймовірно із-за відсутності коштів, реагують набагато більш повільно - був у нас такий приклад: кілька років тому ми обстежили будівлю міської власності будинок Біржі на Василівському острові. Після нашого обстеження комплексне посилення фундаменту так і не було здійснено. Хоча, зараз біля будівлі спостерігається різниця в осаді стилобатів порядку 14-15 см, і з причини цього з'являються численні тріщини, небезпечні для несучої здатності цієї конструкції.

Як правило, на осідання фундаментів будівель нашого міста, в першу чергу, впливають суфозійних процесів, що проходять в контактній зоні фундамент-підстава і неправильне ведення робіт нульового циклу при поруч розташованому будівництві.

- Які технології зміцнення фундаментів традиційно використовуються?

А . Б. Фадєєв, В.А. Лукін:

- Можна навести кілька типових прикладів підсилення:

? Якщо фундамент має тріщини і розчин кладки порушений, то доцільніше буде застосувати ін'єкційне заповнення пустот кладки цементним розчином (ін'єкція тіла фундаменту);

? Якщо під підошвою фундаменту є порожнечі від гнилих лежнів, або належить невелике збільшення навантаження на фундамент, слід провести ін'єкція під підошву;

? Якщо має бути більш істотне збільшення навантаження, доцільно провести розширення фундаменту або підведення під фундамент коротких віброштампованних паль;

? Якщо метою посилення фундаменту є захист від нового близького будівництва, необхідно підвести під будівлю фундаментну плиту, або здійснити пересадку фундаментів на буроін'єкційні палі з одночасним посиленням коробки будівлі металевими тяжами;

? Якщо причиною деформацій став уславився сильно стискає грунту, тоді доцільно провести глибинне ін'єкційне ущільнення цього шару.

Зазвичай конструктивні заходи посилення фундаменту (палі, розширення, плита) поєднуються з ін'єкційними.

В.А. Мишаков:

- У першу чергу, слід назвати класичний щадний метод посилення грунтів основи контактної зони під фундаментами старих будівель, що складається в наступному. У контактну зону закачується цементний розчин під невеликим тиском. Розчин заповнює всі суфозійний порожнини і ущільнює верхні шари грунту, повертаючи їм будівельні властивості. Цей метод, як правило, дозволяє припинити нерівномірні осідання будівель.

У разі якщо фундамент знаходиться в поганому стані, застосовуються і інші методи. Наприклад, у фундаменті робляться шнури невеликого діаметра, куди потім нагнітаються сполучні розчини. До речі, в основі з'явилися нових технологій лежить саме цей метод.

Ще один з методів, рекомендованих СНіПами - бетонування навколо фундаменту залізобетонною 10-сантиметрової обойми, з'єднаної з фундаментом і між собою.

Крім цих способів, якщо потрібно, робиться додаткове уширення підошви фундаменту.

Це також вважається традиційним методом зміцнення.

- Які технології приходять на зміну традиційним методам? У чому їхня перевага?

А.Б. Фадєєв, В.А. Лукін:

- Сама по собі проблема посилення фундаментів порівняно молода. Вперше і всерйоз з нею зустрівся «Ленметрострой» при захисті будівель навколо станцій метро в 50-х роках минулого століття. Масового характеру проблема набула в останні 15 років у зв'язку з ущільнювальною забудовою і освоєнням підземного простору. Використовувані нині конструктивні та ін'єкційні заходи посилення фундаментів також відносно нові, і вважати їх застарілими було б невірно.

Найбільш перспективні дві технології посилення грунтових підстав:

? Високонапірні струминне ін'єкція під тиском 400-600 атм, при якому струмінь цементного розчину подається через бурову свердловину в грунт, створюючи, тим самим, стовп закріпленого грунту діаметром до 2-3 м.;

? Компенсаційне ін'єкція по манжетної технології.

Під будівлею в грунті створюється безліч дрібних цементних тіл, компенсуючих осідання будівлі. 11рімененіем такого способу були відвернені опади башти «Біг Бен» в Лондоні при откопке в безпосередній близькості глибокого котловану. Нещодавно цей спосіб успішно був використаний і в Москві.

І все-таки, говорити, що на зміну відомим технологіям шахрай якісь нові революційні методи, серйозних підстав немає.

В. А. Мишаков:

- Зараз, наприклад, застосовується нова технологія по закріпленню несучих конструкцій, у яких є тріщини. У тріщини закачуються під малим тиском всілякі, що складаються з декількох компонентів, в'язкі розчини. Ці розчини не повинні перевищувати міцність самої конструкції. Тріщини можуть бути шириною розкриття від 0,5 мм. За складом розчини поділяються на епоксидні, вироблені на основі епоксидних смол або тонкодисперсні цементні розчини. Спочатку тріщина запечатується спеціальним розчином. Після цього в тріщину вставляється ін'єктора з пакером (пристрій, який розширюється і не дає можливості розчину виходити назовні) і закачується під дуже невеликим тиском з дуже малою подачею. Для кожного матеріалу (цегла, бетон) використовуються свої сполучні розчини.

В даний час я можу виділити досвід німецьких фірм з підсилення фундаментів, стін, бетонних і цегляних перекриттів. У них дуже добре розроблені технології, склади, обладнання.

В даний час існує безліч високо оцінених фахівцями - будівельниками матеріалів німецького, шведського, італійського та ін виробництва. Але навіть з урахуванням розвитку технологій у цій галузі, існує проблема - за абсолютно якісний (комплексний) ремонт фундаменту і несучих конструкцій не всі замовники хочуть платити великі гроші. У результаті, бажання обійтися «малою кров'ю» призводить до неповноцінного «лікуванню» фундаментів старого фонду Петербурга.

Http://www.specstroyservis.ru/stat/stat1.htm