При увеличении нагрузок и появлении дефектов в несущих конструкциях действующих зданий, для сохранения архитектурных и исторических зданий возникает необходимость усиления фундаментов с целью повышения несущей способности. Чаще всего подобные проблемы связаны с тем, что грунты, на которых возведены здания со временем меняют свою структуру под действием грунтовых вод – происходит суффозия. Другая причина необходимости усиления грунта – строительство новых фундаментов вблизи существующих. Разработка котлованов на территории с плотной застройкой может привести к деформации существующих сооружений.
Усиление фундаментов с точки зрения проектирования зачастую намного сложнее проектирования новых конструкций. Это объясняется тем, что в каждом случае приходится считаться с условиями эксплуатации объекта, со стесненными условиями работы, с разнообразием проявления деформации зданий и сооружений. Технология усиления фундамента и его ремонта зависит от состояния и типа существующего фундамента : ленточный фундамент, свайный фундамент, монолитный или сборный; а также от геологических условий, конструкции здания. В целом можно выделить следующие технологии.
Укрепление грунтов вокруг фундамента
В случае небольшого увеличения нагрузки на фундамент или при возникновении опасности деформации здания, например, из-за просадок грунта, его разуплотнения и появления пустот, отмытых подземными водами, целесообразно провести усиление фундамента и окружающего массива грунта инъектированием по технологии, аналогичной устройству гидроизоляции фундамента.
Укрепление и увеличение опорной площади фундаментов
Инъекционные скважины малого диаметра бурятся как из подвального помещения, так и с дневной поверхности. Через скважины в тело фундамента и окружающий грунт нагнетают под высоким давлением (0,3…1,2 МПа) специальные составы. В первую очередь, эти составы заполняют трещины и пустоты в материале фундамента, восстанавливая и даже увеличивая его прочность. Затем, инъекционные составы заполняют возможные пустоты в грунте и омоноличивают часть грунта, прилегающую к фундаменту. Последнее увеличивает несущую способность фундамента за счет увеличения и укрепления опорной площади фундамента.
Устройство под зданием фундаментной плиты
При усилении ленточного бутового фундамента здания возможно применение технологии замены старого основания секторами. Суть этого метода в том, что сначала под несущие стены подводятся монолитные участки нового фундамента через каждые 3 метра, старый фундамент разгружается, после чего вскрываются трехметровые сектора и забираются в железобетонную обойму.
Устройство буроинъекционных свай
При значительном увеличении нагрузок на старый фундамент, при ремонте и реконструкции зданий возникает необходимость в создании дополнительного фундамента в виде буроинъекционных
свай диаметром 100…300 мм и более. Длина таких свай до 20 м. Скважины бурятся
через старый фундамент или рядом с ним, армируются и заполняются мелкозернистой
бетонной смесью, обладающей, за счет введения комплексной добавки, высокой
пластичностью и водоудерживающей способностью. Перед проведением реконструкции и
усиления фундамента осуществляются изыскательские работы, на основании которых
разрабатывается проект, предусматривающий возможные рабочие ситуации.
