Основные способы усиления фундаментов деформированных зданий

7.  Основные способы усиления фундаментов деформированных зданий.

Традиционные  способы усиления; Эти методы состоят преимущественно в увеличении ширины подошвы   фундаментов, т. е. обеспечивают уменьшение удельного давления на грунт. Другой способ - углубление подошвы фундамента, что может обеспечить опирание на подстилающий плотный грунт, замену сгнивших деревянных элементов минеральным материалом, углубление подвала. Встарину фундамент уширяли «прикладом» строительного камня на растворе с двух или с одной стороны; новая кладка придавала уширенному фундаменту призматическую или трапецеидальную форму (рис. 12.5).

Удачный пример таких работ - реконструкция  финской церкви Св. Марии в Санкт-Петербурге в 1999-2001 гг. Главная проблема состояла в том, что под фундаментами несущих стен и внутренних колонн (столбов) был уложен сплошной ряд деревянных лежней, сгнивших на полсечения, поэтому в стенах и кирпичных сводах здания развились трещины. При больших затратах на реконструкцию здания было решено выполнить полное изъятие древесины с заменой на железобетонные подушки (рис. 12.6).

Реконструкция фундаментов наружных стен выполнялась захватками из двусторонних шурфов.

Рис. 12.5. Примеры традиционных способов усиления фундаментов: а - «прикладом» из природного камня; 6 - банкетом из бетона; в - железобетонной обоймой: / - бутовая кладка; 2 - кирпичная стена: 3 - «приклад» из камня: 4 - уширение стены (кирпич); .5 - металлические штыри-анкеры; 6 - бетон; 7 - стальная арматура

      Водопонижение осуществля Реконструкция фундаментов и надземного объема финской церкви Св. Марии в Санкт-Петербурге. Поперечный разрез фундаментов,подвала и надземного объема (технологическая схема)лось из скважин-колодцев, которые были устроены в подвале здания. Уширение отдельных фундаментов (столбов) под внутренние колонны выполнить было сложнее, поскольку глубина заложения этих фундаментов была недостаточной и требовалось не только уширить, но и углубить подошву фундаментов. В этих случаях фундаменты временно «вывешивались» с помощью металлических балок, под концы которых подкладывали брусья, между ними забивали клинья. Они обеспечивали обжатие системы «колонна - свод». После передачи нагрузки от колонны на временные опоры фундаменты подкапывали, углубляли до нужной величины (обычно до 1 м), образовавшуюся полость закладывали литой бетонной смесью. Наблюдения показали, что осадка стен была не более 2...4 см, колонн 1 ...3 см. Это привело к образованию незначительных трещин, которые были ликвидированы напорной инъекцией цементных растворов.

Усиление  фундаментов домов, попавших в зону подработки при строительстве метрополитена, обычно осуществляется подведением под поврежденное здание сплошных фундаментных плит. Эти плиты выполняются из железобетона, имеют размеры секций подвалов здания. Плиты заделывают в штробы, которые вырубают в стенах подвалов, на уровне существующих полов. Такие плиты работают совместно с существующими фундаментами, повышают общую устойчивость основания за счет уменьшения удельного давления на грунт и повышения общей жесткости зданий. Рассмотренные традиционные технологии было нетрудно выполнить в сухих грунтах, но весьма проблематично в грунтах водонасыщенных, ниже уровня грунтовых вод. В этих случаях «приклад» к существующему фундаменту обычно вели выше уровня' его подошвы и выше уровня грунтовых вод. Такое усиление было недостаточно эффективным (см. рис. 12.5, а).Работы по усилению фундаментов традиционными способами были трудоемкими, отнимали много времени и средств, имели ряд недостатков. Так, «приклад» и новые плиты опирались на необжатый грунт, который включался в работу только после развития некоторой осадки, что могло вызывать дальнейшее развитие деформаций здания. По указанным причинам часто старались избежать дорогостоящего и трудоемкого процесса усиления фундаментов, предпочитая разбирать здание и строить на его месте новое. 12.2.2. Современные способы усиленияфундаментов и оснований.      Современные способы усиления фундаментов и оснований базируются на двух принципах: «пересадке» здания на сваи изакреплении грунтов оснований инъекцией в грунт строительных растворов. Кроме того, эти работы обычно включают меры по усилению кладки фундаментов.

Сваи, применяемые при усилении фундаментов, существенно отличаются от свай, применяемых  в обычных условиях. При усилении фундаментов используют буровые сваи, буроинъекционные, сваи вдавливания. Отличительной особенностью свайных технологии является необходимость применения малогабаритной техники, приспособленной для работы в низких помещениях (в подвалах, первых этажах зданий). Вертикальные (буровые, вдавливаемые) сваи располагают вдоль края усиливаемого фундамента в ряд, их объединяют монолитной железобетонной балкой, которую заделывают в штробы, выполненные в теле фундамента, или закрепляют анкерными устройствами. Буроинъекционные сваи отличаются от буровых тем, что в ствол скважины строительный раствор (обычно мелкозернистый пескобетон) подается под давлением от 1 до 3 МПа. Эта операция

называется  «опрессовкой» скважин, при этом грунт, окружающий сваю уплотняется, и фактический размер сваи получается большим, чем номинальный диаметр скважины, на 5... 10 %. Бурение скважин осуществляют разными методами: «проходными» шнеками, с обсадными трубами или с промывкой скважин буровым глинистым раствором. Наклонные сваи пробуривают через кладку фундамента и грунт основания до слоя достаточно плотного грунта. Эти сваи можно выполнять с двух сторон, с одной стороны (под разными углами), с уровня улицы, с пола подвала, с перекрытий над подвальным этажом (рис. 12.8).