Какими способами можно провести усиление свайного фундамента?

Как усилить фундаментное основание из винтовых свай

Для повышения прочности и устойчивости свайного основания разработаны специальные технологии по усилению опорных конструкций, которые практически применяются во время возведения свайного основания с винтовыми сваями.

Для укрепления фундаментного пояса легких построек можно использовать трубы и уголки, для тяжелых зданий потребуется использовать прочный швеллер.

Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб

Профилированные трубы

Усиление свайного основания (с винтовыми сваями) проводится профилированными трубами размером 30х60 мм. Технология выполнения работ предполагает соединить последовательно все опоры фундаментного основания трубами определенного размера, включая внутреннее свайное поле. Такое усиление используется в том случае, когда выпуск опор над поверхностью земли составляет более 0,7 м.

Трубы привариваются между двумя свайными опорами с внутренней стороны фундамента. При таком положении укрепляющего пояса ничто не помешает отделке фундамента при навешивании защитных панелей.

Усиление свайно-винтового фундамента уголком

Технология усиления основания с винтовыми сваями металлическим уголком идентична способу монтажа пояса жесткости из труб: элементы привариваются к наружному и внутреннему поясу свай. Образуется жесткий пространственный каркас, который удерживает каждую опору, предупреждая наклоны, крены, перекашивание, создающий прочное укрепление основания постройки.

Способ укрепления фундамента швеллером

Усиление основания из винтовых свай с помощью швеллера применяется обычно в слабых грунтах насыщенных водой (торфяники, болотистые местности). Для работы применяется швеллер 16 или 20, выбор размера зависит от толщины стен строения. Приваривают швеллер по верхнему поясу свай (как оголовок), что позволяет создать прочный металлический каркас, который препятствует малейшим отклонениям отдельных свай от своей оси. Посмотрите видео, как монтировать швеллер на сваи для укрепления фундамента.

Минусом применение швеллера является высокая стоимость материалов, однако технические характеристики фундамента из винтовых свай, усиленного швеллером, намного возрастают, увеличивая прочность и долговечность самого здания. По сути, пояс приваренного швеллера со сваями приравнивается к усиленному ленточному фундаменту.

Защита металлического пояса

Укрепление свайного фундамента металлом, несомненно, спасет конструкцию от преждевременных разрушений и перекосов, но необходимо помнить о защите самой металлической защитной системы. Свайный фундамент с винтовыми сваями эксплуатируется непосредственно в близком взаимодействии с влажным грунтом, что негативно действует на поверхности металла, вызывая быстрое изнашивание от коррозии.

Цена обновления

Итоговая стоимость включает в себя следующее:

1. Стоимость свай и швеллеров.
2. Покупка или аренда необходимых инструментов и устройств.
3. Оплата труда рабочим (если использовался наёмный труд).
4. Разработка проекта. Она необходима для качественной установки фундамента.

Если для работы нанимать профессионалов, то они выполнят работу под ключ. В этом случае к указанным затратам добавится прибыль предприятия. Выбирая то, как будут проводиться работы, нужно помнить, что в данном случае приоритетным является качество и надёжность полученной конструкции.

В качестве примера стоимости работы при выполнении под ключ можно привести следующие расценки:

Размер дома (м)	Стоимость материала (тыс. руб.)	Цена работы (тыс. руб.)	Полная стоимость (тыс. руб.)
5×5, 6×6	59	43	102
6×8, 6×9	82	51,5	133,5
8×8, 9×9	112	63,9	175,9

Стоимость указана без учёта доставки.

Торкретирование

Усиление фундамента таким методом проводится посредством нанесения на его поверхность специальной бетонной смеси под действием высокого давления. Эффект достигается за счет заполнения бетонной смесью трещин и пустот, образовавшихся на фундаментной поверхности. Обычно в такой смеси присутствуют добавки, повышающие водонепроницаемость и морозоустойчивость материала.

Такое укрепление фундамента применяется в том случае, когда разрушение представлено исключительно трещинами и воронками на поверхности основания. Однако если произошла неравномерная просадка фундамента, то данный способ усиления не подойдет.

Виды торкретирования

По технологии нанесения различают «мокрое» и «сухое» торкретирование.

При «сухом» способе цементно-песчаная смесь с присадками под давлением распыляется со шланга на поверхность. Особенность этого метода в том, что вода поступает к смеси в самый последний момент. В результате получается раствор с оптимальной густотой, обладающий хорошей адгезией.

Плюсы:

• Установку для напыления легко использовать и прочищать после выполнения работы.
• Возможно наносить слой толщиной до 6см.
• Материал обладает прекрасной адгезией.
• Не нужно предварительно грунтовать поверхность.
• Смесь может подаваться на разное расстояние.
• Объем отходов после поведения процедуры минимален.

Минусы:

• Приготовление смеси требует соблюдения точнейших пропорций.
• Чтобы работать с распылительной установкой, требуется специальный навык.
• Такие работы по усилению фундамента считаются достаточно «грязными».

«Мокрый» метод предполагает усиление фундамента частного дома посредством нанесения готового раствора из бетононасоса.

Плюсы:

• Смесь однородная, поэтому работать с ней достаточно просто.
• Нет такого количества пыли, как в случае с «сухим» методом.
• Не требуется дополнительная финишная обработка.
• Если после завершения работ у вас еще остался раствор, его можно использовать в других целях.

Минусы:

• Толщина слоя небольшая – до 3см.
• Значительная продолжительность работ.
• Прочищать установку после «мокрого» напыления гораздо сложнее, чем после сухого.

Как укрепить фундамент методикой торкретирования?

Усиление фундаментов зданий этим методом выполняется по следующему алгоритму:

1. Перед тем, как укрепить фундамент дома, нужно подготовить поверхность. Вначале основание освобождается от грунта. Вокруг здания роется траншея «во весь рост» фундамента, ширина которой для удобства составляет не менее 80см.
2. Бетонная поверхность фундамента тщательно зачищается, промывается и продувается.
3. Далее проводится монтаж арматуры. Для работы берут прутья с диаметром не меньше 7мм. Края решеток соединяют методом вязки или сваркой.
4. Затем готовится раствор. Стандартные пропорции цемента и песка составляют 1:3 (атмосферный способ распыления) либо 1:4 (механическая обработка). Допустимо добавление специальных присадок. Раствор нужно использовать в течение 3часов.
5. Усиление фундаментов данным методом производится поэтапно. Сначала наносится один слой толщиной не более 7см. В случае применения специальных присадок следующий слой можно наносить спустя полчаса. Если же используется раствор без добавок, то придется подождать пару часов.
6. Раствор наносится начиная снизу круговыми движениями в горизонтальном направлении. Сопло установки держат на расстоянии приблизительно 1м от поверхности под прямым углом.
7. После того, как процесс покрытия завершен, стену нужно ежедневно увлажнять на протяжении недели. Это способствует укреплению нанесенного слоя.

Усиление фундамента сваями

Существует множество разновидностей свай, с помощью которых можно укрепить фундамент.

Буроинъекционные сваи

Придать конструкции дополнительную прочность можно при помощи буроинъекционных свай. В последнее время эта техника пользуется значительной популярностью. Но из-за применения инновационных технологий, недешёвых материалов, буровой техники и привлечения специалистов такой способ считается довольно дорогим.

Суть технологии состоит в следующем:

1. С двух или четырёх сторон старого фундамента (в зависимости от индивидуальных особенностей основания и дома) пробивается несколько наклонных скважин диаметром 15–25 см. Скважины углубляются до упора в твёрдую породу. Они должны располагаться с наружной и внутренней стороны основания на расстоянии 1,5 м друг от друга.

2. В полученные отверстия заливается цемент или бетон высокой прочности и закладывается надёжный стальной арматурный каркас.
3. Конструкция прикрепляется к основанию при помощи анкеров.

После высыхания раствора образуется новый фундамент из свайных конструкций, по прочности и надёжности напоминающий монолит, на котором базируется строение.

Придать конструкции дополнительную прочность можно при помощи буроинъекционных свай

Микросваи

В некоторых случаях используются микросваи. Их диаметр составляет 150–300 мм. В процессе бурения можно заполнить скважины раствором. Этот метод предполагает использование буровых штанг. Оставаясь внутри сваи, они обеспечивают более надёжное укрепление фундамента.

С помощью микросвай можно усилить не только фундамент, но и грунт

Видео: усиление фундамента микросваями

Вдавливаемые сваи

Для передачи нагрузки на твёрдые глубокозалегающие грунты применяются вдавливаемые сваи. Их устанавливают с использованием специального оборудования. Балки, монтируемые в основание, обеспечивают хорошую состыковку фундамента и свай.

Видео: усиление фундамента вдавливаемыми сваями

Выносные сваи

Метод усиления фундамента выносными сваями используется при повышенном уровне грунтовых вод. Фундамент выносят на сваи. Связующим звеном между сваями и основанием является железобетонная балка, пропущенная через фундамент.

Фундамент выносят на сваи

Металлические трубчатые сваи

Установка металлических трубчатых свай производится с обеих сторон платформы. Для этого используется метод сварки с применением специальной техники. Для установки свай монтируется железобетонный каркас и связывается с балками, опирающимися на домкраты.

Металлические сваи связываются железобетонной балкой

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

• Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
• Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
• Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

• винтовые;
• буронабивные;
• буроинъекционные;
• забивные.

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Способы усиления бутовых фундаментов

Усиление выполняется в основном для фундаментов, выложенных из бутового камня, бутобетонной кладки и кирпича. Причем, основной материал (бутовый камень, кирпич) обладает достаточной прочностью, но сам фундамент ослаблен в результате разрушения раствора, появления трещин и пустот. Усиление фундаментов выполняют путем цементации или силикатизации кладки, укрепления отдельных камней (кирпичей) кладки и устройством железобетонных обойм.

Цементация кладки производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубки цементно-песчаного раствора состава 1:1. 1:2 под давлением 0,2. 1 МПа. В большинстве случаев цементация кладки производится одновременно с цементацией основания. При подготовке фундамента к инъецированию выполняют его вскрытие (при необходимости), бурение шпуров, установку инъекторов, их соединение с инъекционной установкой и проверку работы смонтированной системы. Шпуры для инъекторов бурят или пробивают перфораторами в шахматном порядке на расстоянии 0.8. 1,2 м друг от друга. Затем устанавливают инъекционные трубки (стальные перфорированные трубы диаметром 50 мм), закрепляя их в теле шпуров с помощью цементно-песчаного раствора. Радиус действия инъекторов составляет 0,6. 1,2 м. Расход цементно-песчаного раствора для инъецирования зависит от степени физического износа фундаментов и плотности материала кладки и ориентировочно составляет 0,2. 0.4 от объема усиливаемой кладки фундамента.

При силикатизации нагнетание рабочего раствора по одним и тем же инъекторам выполняют в два этапа: вначале жидкое стекло, а затем хлористый кальций. Технологический перерыв при их нагнетании не должен превышать 6 часов. Жидкое стекло нагнетают до полного насыщения тела фундаментов путем ступенчатого повышения давления от 0,05 до 0,4 МПа. Нагнетание хлористого кальция осуществляется при начальном давлении 0,4 МПа с постепенным его повышением до 0,5 МПа.

Укрепление отдельных камней кладки выполняют при незначительной степени физического износа фундаментов. Камни, которые слабо держатся в кладке фундамента, вынимают; гнездо очищают стальной щеткой от грязи и старого раствора, смачивают водой и заполняют цементно-песчаным раствором. Камни устанавливают обратно в гнезда, втапливая их в раствор с помощью последовательных ударов молотком.

Рис.4 Усиление бутовых фундаментов путем устройства железобетонной обоймы:

При устройстве двухсторонней железобетонной обоймы (рис. 4, а) в теле фундамента в шахматном порядке через 1. 1,5 м просверливают сквозные поперечные отверстия. Затем с обеих сторон устанавливают арматурные сетки с размерами ячеек от 100×100 до 150×150 мм из арматурной стали диаметром 12. 20 мм. Арматурные сетки соединяют между собой арматурными стержнями диаметром 12. 20 мм, которые устанавливают в просверленные отверстия. Затем устанавливают опалубку и выполняют бетонирование литой бетонной смесью (осадка конуса более 15 см) класса бетона В10 и более. Бетонирование может выполняться методом послойного торкретирования. Минимальная толщина обоймы — 150 мм

Увеличить одновременно несущую способность фундамента и основания можем путем устройства буроинъекционных свай. Их применение позволяет производить работы по усилению фундамента без разработки траншей и нарушения структуры грунта в основании. Сущность способа заключается в устройстве под зданием буроинъекционных (корневидных) свай, которые передают значительную часть нагрузки на более плотные слои грунта (рис. 5). Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, которые позволяют пробуривать скважины диаметром от 80 до 250 мм не только в грунтах основания, но и в теле фундамента.

Устройство буроиньекционных свай выполняется в следующей последовательности:

• бурение «лидерной» скважины;
• заполнение ее пластичным цементно-песчаным раствором;
• установка трубы-кондуктора до начала схватывания раствора;
• технологический перерыв для набора раствором требуемой прочности;
• бурение рабочей скважины до проектной отметки под защитой глинистого раствора или обсадной трубы;

Рис. 5. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями: 1 — фундамент; 2 — буроинъекционные сваи; 3 — стен а

Технология установки

Для усиления всего фундамента в целом используются следующие методики:

Инъекции

В районе опор бурят тонкие скважины, в которые нагнетают специальные закрепляющие составы.

В зависимости от типа грунта могут быть применены:

• Цементация.
• Смолизация.
• Силикатизация.

Технология применения всех составов одинакова, разница лишь в химическом составе грунта. Введенный в скважину раствор пропитывает грунт на определенном расстоянии, вступает с ним в реакцию и образует прочную и жесткую породу с высокой несущей способностью.

Иногда вместо скважин используют инъекторы — металлические трубы с перфорацией для подачи состава в грунт. Они погружаются на 6-8 м посредством пневмомолотов, а извлекаются гидравлическими домкратами или копровыми механизмами.

Обжиг

Еще один способ укрепления грунта в районе заложения свай. По периметру бурятся скважины, в которые через систему специальных форсунок подается топливо и воздух для наддува. В результате в скважине образуется давление до 5мПа, а горение при высокой температуре изменяет физические свойства грунта и существенно укрепляет его, повышает плотность и прочность.

В зависимости от типа используемого топлива и от времени производства процедуры, имеется возможность закреплять грунт на глубину до 30 м.

Помимо этих методик активно используются уже рассмотренные технологии усиления стволов и ростверка, применяющиеся совместно с операциями по закреплению грунта.

Способы усиления основания дома

Строители располагают обширным арсеналом средств и методов для усиления фундамента старого дома. При этом способы, проверенные временем, не теряют актуальности. Для выбора наиболее оптимального необходимо разобраться в преимуществах и недостатках каждого из них, применительно к конкретному случаю.

Способы укрепления фундамента

Укрепление ленточного фундамента

Основанием большинства частных домов является ленточный фундамент. Характеристики таких оснований имеют техническую возможность локального превышения нагрузок выше нормативных. Этот тип фундамента может испытывать на себе местное пучение грунта. Все виды фундаментов сооружаются на постелистом камне

При его просадке важно своевременно остановить этот процесс

Укрепление фундамента ленточного типа

Для этого вырывается яма под углом в 35 градусов в непосредственной близости с фундаментом. Ее глубина должна достигать уровня укладки постелистого камня. Затем в полученную яму помещается труба, диаметр которой составляет 150-200 мм. С ее помощью происходит заливка тощего раствора бетона, которую продолжают до момента полного насыщения им грунта. На этой стадии необходимо приостановить все работы на пару часов. В это время следует провести наблюдение над поведением грунта в плане насыщения раствором.

Если раствор будет уходить, то продолжают заполнение ямы спустя несколько суток.

Как показывает практика, для полного насыщения грунта требуется двух- или трехкратное повторение процедуры. Контроль над ситуацией осуществляется маячками. В случае незначительного изменения их положения переходят к очередному этапу.

По контуру фундамента роют канаву с шириной 200-350 мм. На ее дне и на внешней стороне сооружается из досок конструкция, подобная опалубке. В фундамент вбиваются штыри, и к ним крепится армировочная сетка. В полученную арматуру заливается бетонный раствор, которой имеет наполнитель из мелкой фракции гравия и щебня. Подобное сооружение даст возможность существенно усилить этот угол дома и равномерно распределить нагрузки в горизонтальной плоскости, что остановит процесс проседания дома.

Реставрация фундамента с трещинами

Трещинообразование в цоколе и перекос несущих конструкций могут иметь различный характер. Поэтому первоочередной задачей является выяснение характера происходящих процессов, чтобы найти адекватный способ укрепления фундамента дома.

Реставрация фундамента с трещинами

В случае наличия разрушений по периметру фундамента по причине увеличения нагрузок или воздействия влаги, роют траншею, которая повторяет его контуры. После этого производится тщательным образом очистка поверхности от слоя штукатурки и налипшей грязи. Далее металлическая сетка фиксируется анкерами, вбитыми в цоколь. В заключении осуществляется послойная заливка бетонного раствора с тщательной утрамбовкой.

Если материалом фундамента служит бутовый камень, монолитная плита бетона или комбинаций материалов на основе бетона, то используется уширенная обойма из железобетона. В этом случае требуется осуществить надежную фиксацию, применив при этом сквозную анкеровку, с материалом старой кладки. Идея сооружения подобной конструкции состоит в том, что старый и новый фундамент работают как единое целое.

Частичная замена фундамента

Если фундамент вышел из строя полностью, возникает необходимость осуществления его замены. Для реализации этой задачи его полностью разгружают, и одновременно устойчивость строения сохраняется.

Разгрузка

Осуществить это мероприятия можно путем монтажа, так называемых, стульев, которые выполняются из дерева. Их установка происходит перпендикулярно относительно фундаментных лежней. Для фиксации здания могут быть использованы столбы, заведенные под стены. Не исключается использование раскосов для удержания цоколя и передачи усилий под углом к грунту.

До начала ремонтно-восстановительных работ следует произвести установку маячков. Это необходимо, чтобы можно было обнаружить вероятный процесс деформации в ходе этих работ. После этого приступают непосредственно к реализации намеченных мероприятий, которые начинаются с рытья котлована. Кладка фундамента происходит участками, длина которых не должна превышать двух метров.

Стены при производстве земляных работ должны быть укреплены подкосами. Далее под фундамент делают подкоп, и вынимается грунт. Затем производится монтаж опалубки и основания для сооружаемого фундамента. Подошву очищают, и, где это требуется, осуществляется ее демонтаж. Старая и новая кладка фиксируются между собой при помощи жесткого цементного раствора и щебня. Завершив подводку фундамента в одном месте, ее можно продолжить в другом.