20 . Методы усиления отдельно стоящих фундаментов
К наиболее распространенным методам усиления существующих фундаментов и вариантам их осуществления относятся:
1. укрепление тела фундамента за счет устройства железобетонных обойм, упрочнения кладки путем оштукатуривания или создания защитного цементно-каменного кожуха по боковым поверхностям и под подошвой фундамента за счет контактной фильтрации при закачке раствора через наклонные скважины либо заделки трещин и незаполненных связующим швов при закачке цементного раствора через погружаемые в швы трубки. Данный метод применяется при плохом состоянии кладки, как правило, независимо от свойств грунта основания;
2. увеличение размеров фундаментов мелкого заложения и подводка под них новых конструктивных элементов:
ü с увеличением опорной площади фундаментов без изменения глубины заложения путем устройства по периметру их подошв приливов-башмаков из бетона и монолитного или сборного железобетона;
ü с увеличением глубины заложения.
Протяженность отрываемых шурфов и расстояния между ними в направлении длины ленточных фундаментов должны назначаться исходя из требований безопасности производства работ и сохранности реконструируемого объекта, а также с учетом вида и свойств грунта в зоне производства работ. Дополнительное шурфование и устройство подводимых фундаментов в зазорах между устроенными может про из водиться только после набора последними проектной прочности.
Расстояния между отрываемыми шурфами для ленточных фундаментов в сыпучих грунтах должны составлять не менее двух, а в глинистых - полутора их высот от дна до низа фундамента.
В случае увеличения глубины заложения отдельностоящих столбчатых фундаментов «саперным» способом при производстве работ должна производиться последовательная отрывка шурфов и их бетонирование секциями симметрично относительно оси. При этом столбы или колонны, опирающиеся на эти фундаменты, до завершения работ по подводке новых элементов и включению их в работу должны вывешиваться с опиранием на временные опоры или подкосы;
3. ограничение бокового распора грунта вокруг столбчатых фундаментов путем погружения круглого или квадратного и прямоугольного опускных колодцев ниже отметки подошвы.
Увеличение размеров фундаментов мелкого заложения по методам 1,2,3 должно производиться при увеличении нагрузок на них и, как правило, в грунтах, не допускающих устройство свай или иных фундаментных конструкций глубокого заложения;
4. усиление фундаментов с передачей нагрузок на дополнительные фундаментные конструкции глубокого заложения (сваи и др.):
Ø располагаемые по сторонам вертикальные (иногда в сочетании с наклонными) набивные сваи, задавливаемые трубы или буроинъекционные сваи с передачей на них нагрузок через консольные элементы из прокатных профилей или прижимные ростверки;
Ø наклонные буро инъекционные сваи, пересекающиеся ниже подошв существующих фундаментов или веерообразно расходящиеся под ними, а порой и пронизывающие тело самих существующих фундаментных конструкций;
Ø опоры, устраиваемые под существующими фундаментами с помощью струйной технологии;
Ø секционные сваи по типу «Мега», задавливаемые гидравлическими домкратами грузоподъемностью в соответствии с требуемой несущей способностью подводимых свай.
Усиление существующих фундаментов производится преимущественно при наличии слабых грунтов в основании глубоко от подошв и высоком уровне подземных вод. Эти способы пригодны и для усиления существующих свайных ростверков.
5. повышение прочности фундаментов на продавливание за счет закачки под их подошвы цементного раствора через просверленные в кладке отверстия и создание жестких цементно-каменных опорных элементов.
Рисунок - Усиление отдельностоящего фундамента пересадкой на сваи: 1- существующий фундамент, 2 - свая; 3 - арматурный каркас; 4 - стальные распределительные балки; 5 - тяжи, 6, 7 - слабый и прочный грунты.
21. Особенности устройства фундаментов на неравномерно сжимаемых основаниях
При определенных инженерно геологических условиях здания иногда получают резко неравномерные осадки, которые приводят их к деформации и даже разрушению. Такие явления часто наблюдаются в районах распространения структурно неустойчивых грунтов, к которым относятся лессовые грунты, мерзлые и вечно мерзлые грунты, пески, находящиеся в рыхлом состоянии, илы и чувствительные суглинки и глины, набухающие грунты. При использовании таких грунтов в качестве основания сооружений рассматривают условия, при которых возможно нарушение их природной структуры и развитие просадки, и принимают меры, исключающие развитие такого рода деформации.
В этих случаях обычно устраивают песчаную подушку, которая не только уменьшает интенсивность давления от фундамента, но и плавно распределяет его по кровле слоя слабых грунтов. Ещё большего эффекта добиваются, когда под подушкой устраивают вертикальные дрены. Также слабые грунты часто прорезают сваями или устраивают фундаменты глубокого заложения, но чаще устраивают искусственно улучшенные основания.
Исключить развитие значительных и неравномерных осадок при строительстве на слабых грунтах не всегда удаётся. При этом невозможно заранее предсказать форму деформации сооружения. По этой причине стремятся уменьшить давление, передаваемое на грунты основания. Этого добиваются, в частности, путем устройства под зданием или сооружением сплошной плиты. При определенных условиях фундамент можно сделать плавающим.
Учитывая возможность значительных неравномерных осадок зданий и сооружении, имеющих в основании слои слабых грунтов, иногда предусматривают уменьшение чувствительности несущих конструкций к неравномерным осадкам:
-Проектируют здания простой конфигурации в плане
-придают зданиям и сооружениям строительный подъём на величину всей или части ожидаемой осадки с учетом ее неравномерностей
-укладывают под фундаменты высоких здании резиновые пневматические подушки, которые позволяют уменьшить крен.