Признаки аварийного состояния фундамента

Обновлено: 01.05.2024

Аварийное состояние фундаментов наступает из-за неудовлетворительной работы грунтового основания или из-за недостаточной прочности тела фундаментов.

При неудовлетворительной работе грунтового основания в фундаменте образуются сквозные трещины, они обычно сильно раскрыты, редко расположены, пересекают фундамент по всей высоте и заходят в стены.

Эти трещины не всегда приводят к аварийному состоянию надземных конструкций. Трещины вызывают перераспределение усилий по длине фундаментов, что может привести к перегрузке отдельных участков фундаментов и их разрушению. Это обычно сопровождается и местными разрушениями тела фундамента у перемычек над проёмами. В местах перегрузки образуются слабо раскрытые часто расположенные вертикальные трещины и наблюдается вертикальное расслоение тела фундамента. Последнее определяется при простукивании вертикальных поверхностей фундаментов. В местах расслоения звук при простукивании глухой. Такое состояние участков фундаментов следует считать аварийным.

При недостаточной прочности тела фундаментов в них также появляются часто расположенные слабо раскрытые трещины, и наблюдается вертикальное расслоение. Это аварийное состояние.

Появление трещин в стенках фундаментов стаканного типа под отдельные колонны, отсутствие должного омоноличивания стыка колонны с фундаментом следует признать аварийным состоянием фундамента, так как в этом случае не обеспечивается предусмотренная проектом заделка колонны в фундаменте, что приводит к увеличению усилий в отдельных элементах каркаса. В практике обследования имеется случай, когда в полностью смонтированном двухэтажном каркасном здании заделка колонн в фундамент осуществлялась только с помощью временных деревянных клиньев без бетона омоноличивания.

При реконструкции здания, когда производят углубление подвалов, не всегда обращают внимание на конструкцию фундаментов. В домах постройки прошлых веков часто нижняя часть фундамента выполнялась из камней округлой формы в распор со стенками траншеи без применения связующего раствора. Углублять пол при этом ниже верха такой кладки недопустимо.

При реконструкции двухэтажного дома в Ленинградской области, имевшего подобный фундамент, вместо полупроходного подполья решили сделать эксплуатируемый подвал. При этом на большую высоту обнажили кладку из камней округлой формы. Камни начали выпадать из кладки фундамента. Стены, опирающиеся на этот фундамент, получили большие деформации, перекрытия просели, перегородки упали. Вовремя не были приняты меры для укрепления стен и фундаментов, участки стен начали обрушаться, и здание пришлось разобрать полностью. В данном случае первый же вывалившийся из фундамента камень был достаточно достоверным признаком аварийного состояния фундамента. От момента вывала первых камней до обрушения стен прошло несколько лет..

2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН ПРОТЕЧЕК КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТА И ЗАТОПЛЕНИЯ ПОДВАЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

При строительстве в условиях плотной городской застройки особое внимание уделяется обустройству площадей под зданием, т.е. организации подземных парковок, технических цокольных этажей и т.д. При коттеджном строительстве подвал также имеет не маловажное значение, поскольку позволяет разместить там различное техническое оборудование, тренажёрный зал, мастерскую и другие вспомогательные помещения. В виду обширного перечня возможностей использования подвальных помещений и подземных сооружений появление там воды становится крайне нежелательным.

Основной причиной затопления подвальных помещений и подземных сооружений являются ошибки, допущенные при проектировании, неправильная оценка гидрогеологических условий, использование недолговечных гидроизоляционных материалов, не качественно выполненные работы по устройству гидроизоляции.

Рассмотрим основные, наиболее типичные причины нарушения гидроизоляции подвальных помещений и возникновения протечек.

На этапе выполнения проектных работ не правильно оценены гидрогеологические условия участка. В результате запроектирована система гидроизоляции, не соответствующая реальным условиям. Также нередкой является ситуация при которой заказчик, пытаясь сэкономить на строительстве, давит на проектировщиков и строителей настаивая на максимальном снижении затрат. В результате применяются наиболее дешевые и недолговечные гидроизоляционные материалы, которые быстро теряют свои эксплуатационные свойства.

При выполнении работ по устройству гидроизоляции допущен брак. Обнаружить дефекты, допущенные при устройстве гидроизоляции, удаётся только после выполнения обратной засыпки пазух, а иногда уже в процессе эксплуатации здания через продолжительное время после окончания строительства.

В случае появления протечек прежде всего необходимо определить причину их возникновения. Для этого необходимо произвести строительную экспертизу (обследование подземных строительных конструкций). В процессе обследования изучаются результаты проведённых гидрогеологических изысканий, проектной документации и другие данные. Определяется техническое состояние несущих элементов фундаментов и т.д. Если есть возможность, экспертизе подвергается само гидроизоляционное покрытие.

В случае, если отсутствует информация о гидрогеологических характеристиках основания, возможно проведение георадарного исследования грунтов, в процессе которого определяются физико-механические свойства, уровень грунтовых вод и т.д.

На основании проведённых исследований принимается решение о возможных дальнейших действиях по устранению возникших проблем.

Причиной обводнения является неправильная оценка гидрогеологических условий участка строительства (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Обводнение участка застройки

Наиболее характерными ошибками при строительстве являются затопление котлованов грунтовыми и поверхностными водами (рис. 2.8), протечки грунтовых вод при неправильно выполненной гидроизоляции (рис. 2.9 - 2.11), ошибки при устройстве дренажных систем (рис. 2.12).

Эти трещины не всегда приводят к аварийному состоянию надземных конструкций. Трещины вызывают перераспределение усилий по длине фундаментов, что может привести к перегрузке отдельных участков фундаментов и их разрушению. Это обычно сопровождается и местными разрушениями тела фундамента у перемычек над проемами. В местах перегрузки образуются слабо раскрытые часто расположенные вертикальные трещины и наблюдается вертикальное расслоение тела фундамента. Последнее определяется при простукивании вертикальных поверхностей фундаментов. В местах расслоения звук при простукивании глухой. Такое состояние участков фундаментов следует считать аварийным.

При недостаточной прочности тела фундаментов в них также появляются часто расположенные слабо раскрытые трещины и наблюдается вертикальное расслоение. Это аварийное состояние.

При реконструкции двухэтажного дома в Ленинградской области, имевшего подобный фундамент, вместо полупроходного подполья решили сделать эксплуатируемый подвал. При этом на большую высоту обнажили кладку из камней округлой формы. Камни начали выпадать из кладки фундамента. Стены, опирающиеся на этот фундамент, получили большие деформации, перекрытия просели, перегородки упали. Вовремя не были приняты меры для укрепления стен и фундаментов, участки стен начали обрушаться, и здание пришлось разобрать полностью. В данном случае первый же вывалившийся из фундамента камень был достаточно достоверным признаком аварийногосостояния фундамента. От момента вывала первых камней до обрушения стен прошло несколько лет.

Основой любого капитального объекта строительства является фундамент. От правильности и качества его выполнения зависит надежность и долговечность всего здания. Вследствие ошибок в процессе возведения или неправильного выбора типа конструкции образуются дефекты фундамента здания, способные привести к преждевременному разрушению сооружения.

Причины и факторы, влияющие на появление дефектов

Причины, по которым происходит нарушение несущих особенностей фундаментов разделяют на две основные группы: природные и конструктивные.

Природные вызваны изменением несущих характеристик грунта, выступающего основанием закладки фундамента. Возникновение причин природного характера может вызвано следующими факторами:

перенасыщение грунтовой породы водой из-за подмывания грунтовыми водами, что приводит к ухудшению прочностных способностей грунта;
частичное вымывание грунта, приводящее к образованию пустот под фундаментом и всем основанием здания. Чаще обычного это происходит на супесчаных и песчаных породах;
вспучивание почвы, происходит вследствие промерзания перенасыщенного влагой грунта;
проседание и смещение породы вызывает дефекты оснований фундамента и всего здания в целом.

Помимо ухудшения качественных характеристик почвы грунтовые воды способны также нарушить целостность фундамента. При продолжительном воздействии на основание здания они разрушают раствор, в фундаменте появляются пустоты и трещины, которые со временем только увеличиваются.

По конструктивным причинам возникают дефекты фундаментов, связанные с ошибками при строительстве. Провоцирующими факторами в этом случае могут быть:

неправильный выбор типа фундамента в отношении площади и тяжести здания;
неправильно выполненные технологические расчеты при проектировании фундамента;
неравномерная нагрузка на фундамент;
несоблюдение технологии возведения фундаментного основания дома;
повышение массы объекта в процессе его эксплуатации, например, надстройка дополнительного этажа.

К причинам конструктивного характера относят также отсутствие гидроизоляции и армирования фундамента, использование некачественных материалов при заливке основания.

Признаки того, что фундамент с дефектами

Понять, что в фундаменте здания образовались дефекты можно по следующим признакам:

проседание конструкции;
появление воды в подвале дома;
образование перекосов;
локальное или масштабное выпучивание;
разрушение боковых поверхностей;
появление высолов на цоколе;
разрушение кладки.

Наличие хотя бы одного из этих или других признаков – сигнал того, что в структуре фундамента происходят изменения и он утрачивает свои технико-эксплуатационные качества.

Характерные дефекты

Нарушение несущих способностей фундамента может произойти как в процессе возведения конструкции, так и во время ее эксплуатации. Наиболее часто возникают следующие характерные дефекты и повреждения фундаментов:

просадки оснований, в результате чего в стенах здания появляются трещины;
изломы, вывалы и сколы в теле фундамента;
появление в теле конструкций вертикальных и косых трещин;
расслоение кладки и выпадение отдельных камней – распространенные дефекты бутового фундамента;
смещение свай от проектного расположения, отсутствие объединяющего сваи ростверка характерны для свайных конструкций;
выпучивания, перекосы, прогибы, трещины в теле и стыках, следы сырости и высолы, выпадение раствора из мест сопряжений – основные дефекты и повреждения фундамента ленточного типа;
коррозия арматуры и бетона, приводящая к отслоению или разрушению защитного слоя, встречается в железобетонных фундаментах.

Среди всех встречающихся повреждений наиболее серьезными считаются дефекты, вызванные деформациями оснований фундаментов. Они могут возникать по всему периметру конструкций или на отдельных ее участках.

Способы устранения дефектов

В результате воздействия грунтовых вод, осадочных трещин, механических повреждений и других неблагоприятных факторов с течением времени фундаменты теряют свою прочность, и конструкция становится легко разрушимой. Своевременное устранение дефектов фундаментов позволит предотвратить разрушение здания и продлить срок его эксплуатации.

В зависимости от типа фундамента, видов разрушений и причин по которым они возникли существуют разные способы восстановления конструкций.

Наиболее эффективные способы устранения дефектов фундаментов из кирпича, бутового камня и ж/б конструкций – укрепление оснований специальными железобетонными обоймами с последующим инъектированием синтетическими смолами, цементными растворами или другими материалами.

Дефекты фундаментов мелкого заложения устраняются путем их углубления и расширения с одновременным укреплением дополнительными конструктивными элементами. Это могут быть столбы, плиты или сплошные стены.

Устранять дефекты гидроизоляции фундамента нужно учитывая тип материала, который использован при устройстве гидроизоляционного слоя. Ремонтные работы основаны на создании водонепроницаемой герметичной оболочки между внешней средой и основанием с заменой поврежденных участков путем оклеивания новыми пленочно-рулонными материалами.

Если обнаружены масштабные дефекты ленточных фундаментов, вследствие которых произошла потеря прочности всего основания, то устранить их можно путем капитального ремонта или замены разрушенной конструкции на новую.

Чтобы избежать повторного появления дефектов все восстанавливающие работы необходимо выполнять со строгим соблюдением технологий и требований СНиП.

Определение технического состояния и степени износа фундаментов

Долговечность и безопасность эксплуатации любого капитального здания напрямую зависит от исправного состояния фундамента. Своевременно выявить дефекты, повреждения и установить соответствие конструкций общепринятым законодательным нормам позволит регулярное обследование фундамента.

ИЦ «СтройЭксперт» оказывает услуги по техническому обследованию. Специалисты с точностью определят возникшие в основаниях дефекты, установят причины их появления и порекомендуют эффективные способы их устранения.

При заказе услуги техобследования заказчик получает отчет, в котором есть подробное описание всех выявленных повреждений. Отчет выступает основанием для проведения работ по ремонту и восстановлению фундаментов.

Аварийным состоянием грунтового основания является такое его состояние, когда конструкции здания или сооружения, опирающиеся на это основание, находятся в аварийном состоянии по причине неудовлетворительной работы основания.

Следовательно, об аварийности грунтового основания судят по состоянию конструкций, опирающихся на него.

Нормы проектирования оснований зданий и сооружений /32/ ограничивают относительную разность осадок, среднюю и максимальную осадку фундаментов. При превышении этих деформаций предельных значений в конструкциях, опирающихся на основание, следует ожидать появление трещин. Однако не всегда при этом наступает аварийное состояние конструкций зданий и сооружений. Во многих случаях происходит лишь нарушение нормальных условий эксплуатации.

Естественное основание, если исключить стихийные бедствия (землетрясение, оползни), может прийти в аварийное состояние в случаях, когда:

- при проектировании здания или сооружения неправильно оценены прочностные и деформативные свойства грунтов основания;
- нарушена технология котлованных работ;
- допущено замораживание пучинистых грунтов;
- нарушены правила эксплуатации зданий и сооружений.

В качестве примера, когда нарушение естественной структуры грунтового основания привело к аварийному состоянию части надземных конструкций можно привести возведение жилого пятиэтажного крупнопанельного дома в Ленинградской области. При отрывке котлована была повреждена водопроводная магистральная труба, и часть котлована, отрытого в суглинке, долгое время была залита водой, что привело к сильному переувлажнению грунтов. После возведения здания произошло выпирание грунтов из-под подошвы фундаментов с разрушением пола подвала. Три секции дома, построенные на разжиженном грунте, просели и оторвались от двух ранее возведенных секций. Ширина трещин вверху здания достигла 4 см (рис. 1). Армированный пояс, предусмотренный проектом в связи с неоднородностью основания, при этом разорвался. В целом это здание нельзя было признать аварийным, так как деформации основания стабилизировались и обрушения здания не произошло.

Рис. 1. Схема деформации крупнопанельного жилого дома при сильной неравномерной деформации грунтового основания в результате его замачивания:

1 -- скальный грунт; 2 -- суглинок; 3 -- поврежденная водопроводная труба; 4 -- трещина.

Аварийным в этом случае можно считать состояние стеновых панелей в зоне трещин, так как были нарушены связи панелей друг с другом и появились трещины в простенках.

Примером достижения аварийного состояния надземных конструкций в результате промораживания пучинистых грунтов могут служить деформации надземной части двухэтажного кирпичного жилого дома в период строительства в Пушкине под Ленинградом. Строительство дома велось в зимний период. Окна подвала не были остеклены. Засыпанный в подвал керамзитовый гравий прикрыл основания фундаментов у наружных стен. Внутренние продольные стены имели фундамент, заглубленный относительно пола подвала всего на 50 см. Грунт под этими стенами промерз, произошло его пучение. В результате дом раскололся вдоль на две части. Ширина трещины на верху торцевых стен достигла 8…10 см. В данном случае дом в целом не находился в аварийном состоянии. Только участие продольных внутренних стен под перемычками можно было считать аварийным, и так как при дальнейшем развитии деформаций пучения появлялась возможность обрушения перемычек и перекрытий, опертых на них. После восстановления в летнее время жесткости стен путем установки тяжей и заделки трещин, а также утепления подвала к следующей зиме следов последствий морозного пучения основания не осталось. Если бы здание осталось с неутепленным к следующей зиме подвалом, то вполне реально появилась бы опасность обрушения участков стен.

При реконструкции здания часто устраивают эксплуатируемые технические подвалы вместо существующих ранее полупроходных подполий. При этом обычно углубляют подвал так, что расстояние между подошвой фундамента и поверхностью пола подвала составляет менее 50 см, а иногда подошва оказывается и выше пола подвала.

В последнем случае всегда наступает аварийное состояние грунтового основания. Если отметка пола подвала приближается к отметке подошвы фундамента на расстояние менее 50 см, то необходимо сделать расчет основания по несущей способности (по первой группе предельных состояний), т.е. проверить основание на возможность выпирания грунтов из-под подошвы фундаментов.

Достаточно часто даже при соблюдении всех технологий происходит со временем нарушение фундамента. Потеря качества крепости и целостности структуры фундамента обязательно отразится на эксплуатации стен. Очень важно вовремя определить причину, и устранить отрицательное воздействие и последствия.

При возникновении деформации фундамента необходимо в первую очередь определить причины, т.к. не устранив причины, ремонт будет просто бессмысленным. Основные причины:

• Нарушение строительных нормативов – глубины залегания фундамента, неправильно подобранные материалы, нарушение габаритов.

• Неправильно подобранный фундамент – несоответствие типа фундамента реальным нагрузкам строения и типу почвы.

• Изменение водной структуры грунта и отсутствие гидроизоляции.

• Движение грунта, обусловленное либо природными явлениями, либо перестройками здания.

Но как же определить происходят нарушения фундамента или нет? Для этого нужно обратить внимание на признаки-сигналы. Безусловно, малейшие изменения вы без применения специального оборудования определить не сможете, да и честно говоря, зачем. Беспокоиться стоит только при явных нарушениях, а их можно определить при визуальном осмотре.

Основные признаки нарушения фундамента:

• Появление трещин любой степени на цоколе и стенах. Длинные и широкие трещины свидетельствуют о значительном проседании части фундамента или неравномерной усадки.

• Нарушение целостности отделки. Осыпание и отслоение фундамента показывает, что были выбраны неподходящие или некачественные материалы.

• Провалы пола или уход горизонтального уровня «говорит» о подвижности фундамента, т.е. происходит усадка фундамента связанная с естественными или техническими явлениями.

• Провалы или изменение уровня почвы обозначает изменения физических свойств отмостки связанных с движением грунта.

Итак, рассмотрим более подробно некоторые часто распространенные причины нарушения фундамента:

1. Отслаивание и осыпание фундамента в основном происходит из-за разрушительного действия влаги. Осмотрите внимательно места разрушения. Скорее всего причиной окажется плохое водоотведение и гидроизоляция. Так как гидроизоляцию сложно и рискованно изменить (потребуется откапывать фундамент, а это связанно с очередной усадкой), то вы можете лишь обеспечить хорошее отведения воды от фундамента. Проверьте все сливы и стоки отведения воды с крыши, попадание стоков на отмостку приводит к увлажнению всей конструкции. Организуйте отмостку с большим углом наклона, расширьте ее и проведите ее тщательную гидроизоляцию. Полезно знать, что зимой не в коем случае не расчищайте отмостку от снега, а наоборот накидайте его побольше. Такая операция обеспечит меньшее промерзание фундамента, а весной спасет от затопления, т.к. вода устремляется в низины.

2. Неравномерная усадка требует сезонного осмотра-контроля степени ухода. В случае постоянного ухода потребуется срочное увеличение площади подошвы фундамента в местах проседания. «Лечится» доливкой ж/б подошвы с жестким креплением к старому фундаменту. На пучинистых грунтах распространено выталкивание фундамента из грунта. Такое проявление можно искоренить дополнительными отливками-столбами с расширенной подошвой.

• Полная замена фундамента методом поэтапной отливки железобетона. Сначала проводится замена сильнонагруженных участков, таких как углы, пролеты окон и проходов. Заменяемые части должны иметь привязку из арматуры, чтобы при окончании работ образовался жесткий монолитный фундамент.

• Но, если «старый» фундамент не разрушается, а только разломан, значит, он не выдержал максимальных нагрузок (неправильно был просчитан). Такое можно просто укрепить доливкой ширины фундамента с привязкой к старому.

Не стоит забывать несколько важных фактов:

• Любые ремонтно-восстановительные работы фундамента связанные с нарушением целостности отсыпки (грунт по периметру) приводит к усадке фундамента, т.е. не нужно переживать, что работы провели, а он опять усел. Так и должно быть. Но если на второй год усадка не останавливается, то проведенные работы были сделаны не квалифицированно.

• Раз вы проводите ремонтные работы фундамента с его откопкой, то побеспокойтесь о гидроизоляции, а возможно, и о теплоизоляции.

• Приступая к ремонту или усилению фундамента, не забудьте просчитать общую массу стен с учетом конечной облицовки. Так облицовка стен даже в полкирпича прибавит несколько тон веса, что может стать критичным для фундамента. Тоже можно отнести и к перестройке или перепланировке дома.

Читайте также: