Как усилить фундамент старого дома

Правильно построенный фундамент сам по себе – конструкция прочная и долговременная, и усиливать его необходимости нет. Но при возникновении неожиданных отрицательных природных или техногенных процессов (землетрясение, наводнение, размывание подпочвенного слоя и т.д.) основание дома может деформироваться или частично разрушиться, и в таких случаях нужно проводить усиление ленточного фундамента. Кроме того, фактор времени тоже нельзя исключать из списка возможных рисков – выветривание, коррозия армированных конструкций, гниение древесины и выщелачивание бетона при длительной эксплуатации жилья неизбежно, и, если дому уже много лет, стоит подумать о том, какие методы усиления оснований фундаментов можно применить в конкретном случае.

Почему ослабевает фундамент

Так как любые разрушающие воздействия происходят не во всем объеме основания, а на локальных участках фундамента, то методы усиления фундаментов и места, которые нужно усиливать, будут различными и отличными друг от друга. Самые распространенные деформации грунта – осадка, прогиб, провал, размывание – приводят к появлению трещин в фундаменте, внутренним и наружным деформациям, неустойчивости здания и сокращению срока его эксплуатации.

Естественные причины, вызывающие износ стройматериалов существующего фундамента:

1. Деформирования уклонных участков, особенно при наличии оползней;
2. Увеличенная и неравномерная нагрузка на основание от веса здания;
3. Выветривание строительных материалов, из которых возведены стены фундамента частного дома;
4. Если существует возможность землетрясения;
5. Оттаивание вечной мерзлоты или замороженного грунта, что неизбежно вызовет усадку фундамента дома;
6. Подмывание подошвы и боковых стенок монолитного, ленточного или бутового фундамента, если дом построен на берегу реки моря или другого водоема;
7. Эрозия материалов от воздействия постоянных ветров.

Проводить усиление фундамента частного строительного объекта рекомендуется, если:

1. Деформация и изменение состояния грунтов основания происходит непрерывно и опасно для здания, нужно провести усиление фундамента и укрепление подвижных участков грунта;
2. При возведении надстройки над домом, которая увеличивает весовую нагрузку на фундамент, причем эта нагрузка не всегда может равномерно распределяться;
3. При заглублении существующих подвалов здания;
4. На соседнем участке дом строится слишком близко.

Главные признаки опасного деформирования фундамента:

1. Появление трещин в перекрытиях дверей и окон, в стенах и простенках, в межэтажных и потолочных перекрытиях;
2. Деформация коробки дома, которую можно выявить съемкой с высоты;
3. Вертикальный наклон стен;
4. Перекос или смещение марша лестницы;
5. Смещение межэтажных или потолочных перекрытий здания.

Рекомендуется проводить ремонт и усиление фундаментов вместе с проведением капитального ремонта дома. Эффективное усиление фундаментов при реконструкции можно организовать при помощи домкрата, а также методом или бурения скважин в несущей прослойке грунта под основанием для целенаправленного управления осадкой на нужных участках.

Если есть необходимость надстроить помещение, нужно провести предварительный расчет усиления фундамента, чтобы установить:

1. Достаточную прочность основания для выдерживания дополнительной нагрузки;
2. Возможность осадки грунта под весом надстройки;
3. Возможную неустойчивость плотных грунтовых слоев в зависимости от веса надстройки.

От этих факторов и будут зависеть способы усиления фундаментов.

Классические методы усиления фундамента

Как рассчитать параметры укрепления основания

Начало – составление проекта усиления на основе данных по сбору векторных нагрузок от объекта по срезу фундамента. Сбор проводится составление чертежей по результатам обмеров дома, при этом первоначальный проект дома играет второстепенную роль, так как за время эксплуатации жилья параметры здания и свойства грунта на участке застройки могли измениться.

Более точную информацию по обмерам можно получить следующими способами:

1. Лабораторные исследования грунта на компрессию и сдвиг – образцы получают бурением шурфов;
2. Ручной забор грунта для проведения испытаний в лаборатории.

Проводится усиление фундаментов и оснований оп результатам исследований и по факту реального состояния материалов основания, если присутствуют такие негативные признаки:

1. Плохое качество стройматериалов;
2. Гниение древесины в конструкциях дома и столбчатых опор основания – в таких случаях усиление столбчатого фундамента обязательно;
3. Использование некачественного цементно-песчаного раствора;
4. Сдвиги в кладке над оконными и дверными проемами;
5. Увеличение трещин в стенах и фундаменте здания;
6. Наличие пучинистого или торфяного слоя под домом;
7. Провалы, просадки и пустоты под зданием.

Как защитить фундамент от воздействия ветра

При длительной эксплуатации фундамента происходит физическое и химическое выветривание кирпичных или бутовых оснований, реже – бетонного фундамента. Химическое разрушение с выветриванием – это результат низкой устойчивости цемента к агрессивным средам. Поэтому технология усиления фундаментов в этом случае заключается в нанесении штукатурного слоя толщиной до 2-3 см (торкретирование) по загрунтованной или армированной поверхности. Если основание разрушается от выветривания по всей толщине материалов, то проводится усиление железобетонными обоймами с восстановлением несущих характеристик конструкции.

Фундамент цементируется методом бурения в теле основания скважин и заливке в них раствора цемента. Скважину можно пробурить самостоятельно, при помощи перфоратора, расстояние между отверстиями – 0,5 м, Ø – 2-3 см. Скважины сверлятся на глубину до 60% от глубины заложения фундаментов при реконструкции. В готовое отверстие вставляются гибкие шланги, через которые в скважину заливается раствор. После нагнетания раствора и нужно подождать 2-3 суток, чтобы раствор начал затвердевать, и затем проверить качество заливки. Для этого раскапывается опытный участок рядом со скважиной, и качество работ оценивается визуально.

Если трещины появились на участке основания, расположенном над грунтом, то, кроме нагнетания бетона в отверстия, выполняется дополнительный комплекс мероприятий. Традиционное усиление фундаментов зданий предусматривает расширение нижней части основания (подошвы) с целью минимизации давления веса дома через фундамент на грунт.

Кроме расширения подошвы, проводится и ее углубление, чтобы заменить сгнившие деревянные детали и обеспечить надежное опирание фундамента на плотные слои грунта. Такое усиление бутовых фундаментов будет оптимальным решением при углублении подвала здания или при реконструкции зданий по капитальному варианту. Стандартное решение для расширения подошвы – кирпичная или каменная кладка на цементном растворе. Форма кладки делает подошву основания призматической или трапецеидальной – такая геометрия позволяет значительно укрепить фундамент.

Закладка буронабивных свай под основание с применением домкрата

Железобетонную обойму следует обустраивать с использованием цементного раствора. Перед заливкой отверстия в него вставляется арматура, способствующая укреплению конструкции. В траншее вокруг фундамента поднимаются монолитные бетонные тумбы, столбы или банкетки из бетоноблоков. Далее через тело основания по периметру фундамента бьются штробы для армирования металлическими или железобетонными балками. Следующий шаг – обжим фундамента домкратами под бетонными тумбами. Между домкратами устанавливается бетонное заполнение. По завершению усиления домкраты снимаются, а новая конструкция делается монолитной – места установки домкратов тоже заливаются бетоном.

Самые удобные для такой работы – домкраты Фрейсине (на рисунке выше указан слева). Конструктивно домкрат выглядит как плоская широкая плита, состоящая из двух металлических листов толщиной 1-2 мм, сваренных друг с другом. По периметру сварной конструкции приваривается валик Ø ≈ 8-10 см. Внутрь домкрата подается цементный раствор или жидкость на основе эпоксидных композитов со свойствами, позволяющими сохранять после твердения и обжатия грунта фундамента состояние напряженности.

Площадь банкеток или других конструкций, используемых в качестве подложки под домкрат, вычисляется, исходя из значений нагрузок на почву в процессе обустройства и эксплуатации надземных сооружений. Кратковременные нагрузки могут увеличиваться до 500-2000 кН/м².

Сваи для фундамента конструктивно отличаются от обычных свай любой конструкции. Особенность укрепления основания при помощи свай в том, что нужно использовать малогабаритную спецтехнику, которая сможет работать в помещениях с небольшой высотой потоков – в подвалах или в цокольных этажах.

Так как сваи приходится подводить в непосредственной близости от стен дома, то это сильно осложняет работы. Для свай такого типа отступ от стен разрешен ≥ 2,5 метров.

Вертикальные буровые, забивные или вдавливаемые сваи устанавливаются вдоль основания. Сваи связываются железобетонным столбом для получения монолитной конструкции, столб вставляется в штробы, проделанные в стенах заранее, или крепятся на специальные анкера. Если вертикальные сваи устанавливаются снаружи и изнутри основания, то их необходимо попарно связать ж/б или стальными балками, продетыми в проделанные отверстия.

Внутренние операции проводить намного сложнее, так как функциональное рабочее пространство ограничено площадью помещения. Поэтому в исключительных ситуациях можно использовать усиливающие конструкции, в которых стена подвешивается на балочные консольные перекрытия, а некоторое количество свай принимает на себя предельную нагрузку. Забивные сваи разрешено применять только после исследования свойств грунта, состояния здания на данный момент и при соблюдении нормативных требования по предельным значениям вибраций и шума. Если забивные сваи применять нельзя, то используют вдавливаемые сваи, которые разрешается располагать ближе к стенам, а также крепить под основанием.

Начальные шаги состоят из усиления фундамента и стен. Следующие операции – рытье шурфов под основанием здания, подводка и вдавливание в почву свайных труб, которые затем свариваются и заливаются жидким бетонным раствором. Вдавливание проводится и применением домкратов на глубину до 25 м – глубина погружения зависит от многих факторов, и среди них этажность дома, степень разрушения фундамента, материал стен и кровли объекта, и т.д. Главное достоинство вдавливаемых свай – возможность рассчитать несущую способность конструкции непосредственно при проведении усиления.

Зарубежные технологии используют полые квадратные или круглые сваи длиной ≤ 1,0 м сечением 200 или 30о мм. Максимальная нагрузка на эти элементы находится в пределах 200 кН/200 мм или 400 кН/300 мм. Шаг между сваями – 1,5-2 м. усиливающий узел из буронабивных или вдавливаемых свай представляет собой монолитную конструкцию, связанную арматурой из балок, швеллеров, двутавров, стержней, железобетонными обоймами.

Длина усиливающих свай рассчитывается так, чтобы нижний торец элемента упирался в плотный грунт. Поэтому самый востребованный размер свай находится в широко разбросанном диапазоне – 3-20 метров, так как грунт в регионах разный. Диаметр свайной трубы зависит от характеристик техники и оборудования, длины сваи и ее материала, но средний диаметр составляет 8-25 см.

Перед установкой сваи проходят расчет на усилия продольного изгибания и на предельную несущую нагрузку. Количество элементов и расстояние между ними рассчитывается от максимальной нагрузки на несущие колонны и стены, которая передается на сваи, минус нагрузка на фундамент.