Современные методы реконструкции фундаментов

Инъекционное укрепление грунтов Основные причины разрушения фундаментов В результате подмыва грунта в основании существующего фундамента здания происходит ослабление грунта и усадка фундамента, что влечёт за собой образование поперечных трещин в стенах здания с их дальнейшими разрушениями. С поднятием уровня грунтовых вод в осенне -весенний период, расчётное сопротивление грунта основания снижается, что приводит к увеличению напряжения под подошвой фундаментов ( снижению несущей способности грунтов основания). Необходимо усиление основания фундаментов при реконструкции старых зданий, где проектируется увеличение нагрузок при дополнительных надстроях этажей, мансард, замене межэтажных деревянных перекрытий на монолитные ж\б конструкции. Недостаточная ширина подошвы фундамента

Способы закрепления грунтов Повысить несущую способность грунтов можно достичь несколькими способами: Силикатизация Искусственное замораживание грунтов Смолизация Цементация

Цементация грунта Закрепление грунтов выполняется по технологии инъекционной цементации грунтов и основано на нагнетании цементного раствора под давлением в грунтовое основание. За счёт нагнетания скрепляющего состава под давлением в грунтовое основание, через инъекционную трубу происходит вытеснение воды, цементации пустот и водяных жил, закрепления обводнённых грунтов с образованием цементного камня и уплотнённого грунта. Бурение инъекционных скважин выполняется с существующей отметки земли или с пола подвала под всеми несущими стенами здания.

Данная технология предусматривает выполнение следующих работ: изготовление инъекционных труб; разметка устьев скважин; бурение инъекционных скважин; установка инъекционных труб с последующим тампонированием затрубного пространства; нагнетание скрепляющего раствора под давлением 16 атм.от 2-х до 5 нагнетаний в одну скважину с технологическими перерывами 24 часа и межэтапными промывками скважин.

Набивные и буронабивные сваи усиления Чтобы исключить нежелательные для старых зданий и слабых грунтов динамические воздействия, практикуют погружение свай вдавливанием. Учитывая стесненность существующих помещений, часто используют многосекционные сваи Рис. Усиление фундаментов с использованием свай: а - многосекционные сваи вдавливания с двухсторонней балкой-упором; б - вдавливание свай под стену или подошву фундамента; в - буроинъекционные сваи с контактным слоем

В последние 20 лет в практике усиления все шире используют буроинъекционные сваи, как вертикальные, так и наклонные. После специальных работ по опрессовке такие сваи имеют неровную поверхность, поэтому за рубежом они получили название «корневидных». Италии, ФРГ, Франции, Швеции и России с помощью таких свай успешно усилены здания, включая аварийно-деформированные памятники. Например, в Риме усилен собор св. Андрея, в Венеции - наклонная башня "Бурано" на острове с этим же названием; в Москве Третьяковская галерея, театр МХАТ, музей Андрея Рублева и др

Преимущества «корневидных» свай Полностью исключаются ручные земляные работы. Бурение скважин ведется непосредственно через фундамент, не затрагивая коммуникаций, проходящих около зданий и в подвалах. Используя малогабаритное оборудование, можно вести работы из подвала высотой 2,0 2,5 м. В случае необходимости работы можно вести с первого этажа здания. Совершенно не изменяется внешний вид конструкции, что немаловажно при работе на памятниках архитектуры. Можно вести работы на действующих предприятиях без остановки производственного процесса. Затраты ручного труда на всех технологических операциях минимальные; способ экономичен, с низким расходом материалов. Очевидна экологическая чистота способа по сравнению с химическими методами закрепления, что важно в условиях жесткого экологического контроля.

«Струйная технология» Это - высоконапорные инъекции твердеющего раствора в грунт. Технологическая последовательность работ по такому методу заключается в следующем (рис. 3): производят бурение скважины 1; в скважину погружают инъектор 2 со специальным калиброванным отверстием соплом; подают под большим давлением (до 100 МПа) инъекционный раствор; осуществляют подъем инъектора с одновременным его вращением; формируют сваю нужного диаметра или стенку из свай.

Рис Схема устройства стенки из свай с использованием струйной технологии: 1 - буровая скважина до плотных грунтов; 2 - инъектор; 3 - формируемая свая; 4 - компрессор; 5 - насос для подачи воды; 6 - емкости цемента и песка; 7 - растворонасос

Устройство буроинъекционных свай Технологический цикл устройства буроинъекционных свай включает: бурение кладки фундамента; установку трубы-кондуктора и ее тампонирование; бурение скважины до проектной отметки под защитой обсадной трубы или под глинистым раствором; заполнение скважины твердеющим раствором; установку арматурного каркаса; опрессовку заполненной раствором скважины давлением 0,2 0,4 МПа.

Рис. 4. Буроинъекционный комплекс в процессе изготовления сваи: 1 - емкость для цементного раствора; 2 - глиномешалка; 3 - мерный бак; 4 - растворный насос; 5 - промывочный насос; 6 - нагнетательный трубопровод; 7 - емкость для глиняного раствора; 8 - шламоотделитель; 9 - буровой станок; 10 - кондуктор; 11- буровой инструмент; 12 - бурильная труба

Используя метод буронабивных свай, в Петербурге выполнено оригинальное усиление оснований и фундаментов костела Св. Екатерины (Невский пр.,32) при общем количестве свай более 1200 шт. (крупнейший объект России по объемам усиления).