Усиление фундаментов инъецированием

Усиление фундамента дома используется в двух случаях: при ослаблении или разрушении старого фундамента, и при таких же проявлениях при работе нового основания вследствие ошибочных расчетов или неправильной эксплуатации здания. Классические решения по усилению оснований (силикатизация, единичное укрепление кирпичей, обустройство ж/б обойм) иногда не срабатывают по разным причинам – это могут быть и конструктивные особенности сооружения, и свойства грунта, и природные условия. И тогда применяют усиление фундаментов буроинъекционными сваями (БИС), которое, несмотря на сложность технологии, дает прекрасные результаты.

Варианты усиления оснований буроинъекционными сваями
Варианты усиления оснований буроинъекционными сваями

Принцип инъецирования бетонных конструкций

Современные строительные технологии используют метод усиления фундамента при помощи инъекций бетонным раствором практически для любых строительных объектов, строящихся на любых грунтах и участках с рельефом любой сложности. Монтаж и усиление фундаментов инъецированием универсально в отношении и старых, и новых оснований из кирпича или бетона, также инъекции применяют и при разрушении фундаментов, произошедшем вследствие нарушения строительных технологий или ошибочных расчетов. Результаты просадки здания или сезонного смещения грунта под объектом также полностью устраняются созданием буроинъекционных свай. Такой метод еще называют цементацией фундаментов.

Цементация – это накачивание под давлением 0,2-1 МПа цементного раствора в пустоты конструкции подачей его в специальные инъекционные трубки. Пропорции цементирующего раствора – 1 : 1 – 1 : 2. Чаще всего цементация проводится комплексно – укрепляют и фундамент, и кирпичную (блочную) кладку стен.

Подготовительные работы по обустройству буроинъекционных свай и инъецированию довольно трудоемкие: необходимо вскрыть фундамент (вынуть грунт с наружной и, желательно, внутренней стороны), пробурить шурфы под монтаж свай, установить инъекторы и соединить их с инъекционным оборудованием. Скважины для установки инъекторов можно пробурить или пробить при помощи перфоратора, местоположение шпуров – в шахматном порядке, шаг – 0,8-1,2 м.

Инъецирование бетона
Инъецирование бетона
 

Дальше в скважинах закрепляются инъекционные трубки (это перфорированные железные трубы Ø 50 мм), и делается это обычным цементно-песчаным раствором. Бетон, подающийся в инъекторы для укрепления основания, может растекаться в теле фундамента и в грунте в радиусе 0,6-1,2 м. Степень расхода рабочей смеси для усиления фундамента зависит от объема разрушений в теле основания, а также от плотности стройматериалов и свойств грунта. На практике расход соблюдается в пределах 0,2-0,4 от объема ремонтируемого участка основания.

Устройство буроинъекционных свай

Что такое буроинъекционная свая, и как она устроена? Это конструкция из бетона, которую устанавливают под углом 300-450 к стенкам фундамента для того, чтобы она взяла на себя несущие нагрузки от ремонтируемого локального участка (строители говорят — разгрузила). Технология ремонта основания буроинъекционными сваями технически несложная, кроме одного пункта: установить их самостоятельно и без специального оборудования практически невозможно.

Свая делается из бетона с наполнителями мелких фракций, не армируется, но таким способом можно укрепить любой фундамент. Бетон в этой технологии используется везде – и при создании сваи, и при ее заливке, и при проведении инъекций, так что основной недостаток этого метода – дороговизна, связанная не только с приготовлением большого объема раствора, но и с его доставкой. Скважин для монтажа свай может понадобиться от нескольких единиц до нескольких десятков, а при минимальном диаметре скважины 30 см и глубине заложения опоры до нескольких метров получится внушительная цифра расхода смеси. На практике глубина погружения сваи зависит от уровня промерзания грунта, и бурить нужно на 0,5-0,7 м ниже этой точки.

Важно: Только погружение свай ниже уровня промерзания поможет сохранить прочность конструкции, способной выдерживать несущие нагрузки от ремонтируемого объекта, так как сваи выполняют роль главного укрепляющего элемента усиливаемого фундамента.

 

Устройство и монтаж буроинъекционных свай
Устройство и монтаж буроинъекционных свай

 

Преимущества буроинъекционных свай при усилении и ремонте оснований:

  1. Монтировать сваи можно в труднодоступных для строительной техники местах;
  2. Укрепить можно даже фундаменты зданий, находящихся в зоне сильных промышленных вибраций:
  3. При использовании природного камня-дикаря получается не самое прочное основание, которое может смещаться вбок со временем, но применение буроинъекционных свай укрепляет и такие старые конструкции;
  4. Профессиональное проектирование свай использует классические методики, позволяющие узнать количество опор и тип конструкции;
  5. Буроинъекционные сваи имеют идеальную несущую способность, что позволяет им выдерживать вес любого здания, стоящего на рыхлом или песчаном грунте, так как скважина бурится ниже уровня слабых слоев почвы.
Спецтехника для монтажа свай
Спецтехника для монтажа свай

Фундамент рекомендуется усиливать в таких случаях:

  1. В фундаменте начали появляться трещины;
  2. Происходит локальная усадка здания. Это может проявляться как по углам, так и по периметру стен дома;
  3. При реставрации аварийного здания, текущее состояние которого необходимо сохранить до начала ремонта;
  4. При необходимости защиты фундамента от промышленных или производственных вибраций. Как пример – вибрации грунта в зоне железнодорожных узлов или крупных автотрасс;
  5. При необходимости замены разрушенной винтовой сваи или столбчатой опоры можно использовать буронабивную сваю;
  6. При укреплении здания в зоне плотной застройки – в центре города, к примеру.
Монтаж сваи внутри здания
Монтаж сваи внутри здания
 

Последовательность рабочих операций по укреплению фундаментов с применением буроинъекционных свайных опор:

  1. Перед составлением проекта ремонтируемого основания делается расчет новой конструкции, после чего разрабатывается сам проект;
  2. Путем изысканий устанавливается тип и свойства грунта, количество слоев и глубина залегания прочного слоя;
  3. По разметке в проекте бурятся скважины – угол бурения 300 от вертикальной оси, глубина – расчетная;
  4. Бетонный раствор для инъекций должен быть средней плотности с низкой дисперсностью;
  5. Спецтехникой или мощным насосом, создающим необходимое давление, бетонный раствор подается в скважину;
  6. Скважины соединяются арматурой друг с другом и с ремонтируемым фундаментом.
Создание и заливка буроинъекционных свай
Создание и заливка буроинъекционных свай

Процесс усиления основания БИС

  1. Сквозь ремонтируемый фундамент бурятся отверстия расчетной глубины. Для бурения используют пневматические буры;
  2. В шурфы под давлением 0,2-1 Мпа нагнетается бетонный раствор – он будет заполнять пустоты в фундаменте.

При бурении шурфа автоматически уширяется его подошва – за счет бокового давления грунта, поэтому площадь основания сваи тоже увеличивается, что позволяет сделать нагрузку на сваю немного больше расчетной. Еще одно косвенное преимущество применения буронабивных инъекционных свай – препятствование негативному воздействию подземных вод на основание сооружения, так как щит из свай защищает весь разрушенный участок основания, забирая всю нагрузку на себя. Универсальность метода позволяет использовать его для всех типов фундаментов, но с единственным условием – для каждой фундаментной конструкции нужно подобрать свою марку бетона, исходя из эксплуатационных параметров основания, таких, как: свойства, тип и слоистость грунта, глубина промерзания грунта и уровень грунтовых вод, а также нагрузочная (несущая) способность основания.

Контроль несущей способности сваи
Контроль несущей способности сваи

Особенности усиления фундамента буроинъекционными сваями

Необходимо брать в расчет, что даже с виду правильный проект может содержать ошибки и неточности. Технология ремонта фундаментом буроинъекционными сваями просто нивелирует эти возможные погрешности, так как запас прочности у отремонтированного основания будет намного выше. И все же, рассчитывать основные параметры новых конструкций должны профессионалы так как это довольно сложная математическая процедура, и полагаться на онлайн калькулятор не стоит.

Важно: При обустройстве буроинъекционных свай необходимо прекратить все строительные работы на участке, особенно те, которые связаны с вибрацией грунта. Дополнительной защитной мерой служит временный щит, перекрывающий распространение почвенных подвижек от опасных в этом смысле близлежащих объектов.

Упрочение объекта буроинъекционными сваями
Упрочение объекта буроинъекционными сваями

Буроинъекционными сваями можно ремонтировать и усиливать следующие типы оснований:

  1. Фундаменты ленточного типа и бетонобутовые основания. В теле этих конструкций нужно пробурить коническое отверстие конической формы и установить в нем армированную сваю. Затем эту конструкцию заливают раствором под указанным выше давлением;
  2. Столбчатые основания и свайно-ростверковые фундаменты. Сваи можно монтировать под ростверком в качестве дополнительных опор, чтобы разгрузить основание. Но можно просто заменить негодные опоры на новые;
  3. Для монолитного плитного фундамента нужно подбирать сваи, максимально соответствующие габаритам плиты по длине и диаметру. Сваи изготавливаются из высокопрочных марок бетона, так как обычно на плитное основание ставится мощное и тяжелое строительное сооружение. Монолитные плиты ремонтируются таким методом в крайних случаях.

Усиление фундаментов инъецированием обновлено: Сентябрь 30, 2017 автором: Mamapko

 

Читайте по теме