Укрепление фундамента буроинъекционными сваями

Обновлено: 17.04.2024

Укрепление основания фундамента необходимо при появлении признаков разрушении старого фундамента, а также нового вследствие ошибочных проектных расчётов или некачественного выполнения строительных работ. Классические методы по устранению деформаций не всегда применимы. В таком случае используют метод укрепления буроинъекционными сваями, которой технологически сложный и дорогостоящий, но один из самых надёжных и эффективных

Ключевые слова: свая, фундамент.

В современном строительстве этот метод применяется почти для всех типов объектов, имеющих самую разную конструкцию и стоящих на любых грунтах и рельефе. Это универсальный метод для старых и новых фундаментов из любого материала, применяющийся также при разрушении фундаментов, возникшем по причине проектных ошибок и некачественного выполнения строительных работ. Просадки зданий легко устраняются устройством буроинъекционных свай. Этот метод ещё называют цементацией грунтов.

Цементация — это нагнетание под давлением 0,2–1 МПа цементного раствора в пустоты конструкции и подачей его в инъекторы. Обычно цементация происходит комплексно, то есть усиляют и сам фундамент, и кладку стен.

Подготовительные работы очень трудоёмкие: отрывание фундамента, бурение отверстий под сваи, установка специальныхрубок для инъектирования и присоединение их к инъекционным насосам. Отверстия для инъекторов бурятся при помощи перфоратора или буровой установки, шурфы располагаются в шахматном порядке с шагом 0,8–1,2 м.

Затем в пробуренные отверстия вставляются инъекторы (перфорированные трубки диаметром 50 мм) и закрепляются цементно-песчаным раствором. Инъекционная смесь растекается в грунте в радиусе 0,6–1,2 м. Расход бетона, требующегося для укрепления фундамента, напрямую зависит от объёма разрушений в основании, свойств инъекционной смеси и характеристик грунта.

По факту расход наблюдается в пределах 0,2–0,4 от объёма цементируемого грунта в основании фундамента.

Но что же такое буроинъекционная свая? Это конструкция из бетона, устанавливаемая под углом 300–450 к фундаменту с целью переноса нагрузок с него, то есть разгружает основание. Этот метод довольно прост, но практически невозможен без специального оборудования.

Свая состоит из бетона с наполнителями мелких фракций без арматурного каркаса, то есть не армируется. Данный метод один из самых дорогих, так как требует большого количества бетона, который нужно приготовить и доставить на строительную площадку. Для укрепления фундамента количество свай может варьироваться от нескольких единиц до десятков, минимальный диаметр которых 30 см, а глубиной до нескольких метров, что выливается во внушительный объём расхода цемента. На практике глубина погружения сваи напрямую связана с глубиной промерзания грунта и на 0,5–0,7 м больше этой величины.

Сваи обязательно должны быть погружены ниже уровня промерзания грунта, только в таком случае они обеспечивают прочность конструкции, разгружают основание и играют роль главного укрепляющего элемента фундамента.

Основные плюсы метода укрепления основания буроинъекционными сваями:

1. Монтаж может вестись в стеснённых местах городской застройки, где сложно обеспечить доступ строительной технике;

2. Возможность укрепления фундаментов зданий, находящихся в зоне сильных промышленных вибраций;

3. Буроинъекционные сваи способны укрепить даже старые смещённые фундаменты, фиксируют их и разгружают от основной несущей нагрузки от здания;

4. Метод довольно прост в проектировании и позволяет вычислить количество свай и тип конструкции, используя классические методики;

5. Буроинъекционные сваи способны выдержать нагрузку от любого здания, построенного на рыхлых грунтах

Фундамент рекомендуется укрепить, если:

− В фундаменте или стене появились трещины;

− Происходит локальная усадка здания — накренились углы или стены здания по периметру;

− При реставрации или реконструкции аварийного здания, текущее состояние которого необходимо сохранить до начала работ;

− При попадании здания в область промышленных или производственных вибраций, что негативно сказывается на несущей способности фундамента;

6. Буроинъекионные сваи способны выдержать нагрузку от любого здания, построенного на рыхлых грунтах

Фундамент рекомендуется укрепить, если:

− В фундаменте или стене появились трещины;

− Происходит локальная усадка здания — накренились углы или стены здания по периметру;

− При разрушении винтовой сваи или столбчатой опоры в качестве замены можно установить буронабивную сваю;

− Для укрепления здания в зоне плотной городской застройки, где существуют негативные воздействия от рядом стоящих зданий.

Алгоритм рабочих операций по устройству буроинъекционных свай следующий:

1. Выполняется расчёт нагрузок от здания на фундамент, только после этого начинается разработка проекта;

2. Производятся инженерно-геологические изыскания, вследствие чего определяется тип, свойства и состав грунта, количество слоёв и глубина залегания прочного слоя;

3. По плану отверстий в проекте бурятся скважины под углом 300 градусов к фундаменту, глубина расчётная;

4. В пробуренные скважины через инъекторы под определённым давлением нагнетают бетонный раствор с помощью спецтехники и мощных насосов;

5. Скважины между собой и с фундаментом соединяются арматурой. Процесс усиления буроинъекционными сваями:

1. С помощью пневматических буров в фундаменте выполняют отверстия под определённым углом и расчётной глубины;

2. В эти отверстия под давлением 0,2–1 Мпа начинает поступать инъекционная смесь, которая заполняет пустоты в фундаменте.

При бурении скважины уширяется и её подошва благодаря боковому давлению грунта, что способствует увеличению площади основания сваи, вследствие чего свая может выдержать нагрузку больше расчётной. Также этот метод препятствует негативному воздействию грунтовых вод на фундамент, создавая щит из свай, который забирает всю нагрузку на себя.

Метод универсальный, так как его можно применять для любого типа фундаментов, но на каждом объекте подбирается бетон определённого класса. Класс бетона зависит от типа грунта и его свойств, глубины промерзания, уровня подземных вод и несущей способности основания.

Также особенность рассматриваемого метода заключается в том, что даже с виду правильный проект может быть не точным и содержать ошибки, но технология нивелирует эти погрешности, ведь запас прочности у укреплённого основания намного выше. Но составлять проект и производить расчёт основных конструкций должны всё же профессионалы, так как это непростая математическая процедура, а полагаться на онлайн-калькуляторы чревато неприятными последствиями.

Важно отметить, что при устройстве буроинъекционных свай следует приостановить все строительные работы, способные вызывать вибрации в грунте. Иногда используют в качестве защиты от грунтовых сдвигов от близлежащих объектов временный щит.

Данный метод укрепления фундамента буроинъекционными сваями используется для следующих типов оснований:

1. Ленточный тип. В фундаменте бурятся скважины конической формы, в которые помещают армированную сваю и заливают бетоном под определённым давлением;

2. Столбчатые и свайно-ростверковые фундаменты. Сваи монтируются под ростверком как дополнительные опоры, разгружающие основание. Или старые опоры заменяются на новые сваи;

3. Плитный монолитный фундамент. Подбираются сваи исходя из габаритов плиты. Используется высокопрочный бетон. Этот тип фундамента ремонтируется таким методов лишь в крайних случаях.

Все о мелкозаглубленных фундаментах и садовых строениях на них. — М.: Bestiary, 2013. — 766 c.
Все о строительстве деревянного дома от фундамента до крыши. — Москва: Гостехиздат, 2013. — 256 c.
Вялых, В. А. Антропологические исследования как фундамент смыслоориентированного образования. Учебно-методическое пособие / В. А. Вялых. — М.: Флинта, 2014. — 858 c.
Гарагаш, Борис Ашотович Надежность пространственных регулируемых систем «основание-фундамент» при неравномерных деформациях основания (количество томов: 2) / Гарагаш Борис Ашотович. — М.: Ассоциация строительных вузов (АСВ), 2016.— 851 c.
Горелов, Владимир Межвидовой унифицированный комплекс средств автоматизации пунктов управления и командных пунктов радиотехнических формирований ряда «Фундамент» / Владимир Горелов. — Москва: СИНТЕГ, 2018.— 551 c.
Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты включая специальный курс инженерной геологии / Б. И. Далматов. — Москва: Высшая школа, 2017. — 416 c.
Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии). Учебник / Б. И. Далматов. — М.: Лань, 2017. — 321 c.
Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты, включая специальный курс инженерной геологии. Учебник / Б. И. Далматов. — М.: Лань, 2016.— 440 c.
Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Включая специальный курс инженерной геологии. Учебник / Б. И. Далматов. — М.: Лань, 2017. — 147 c.
Дашжамц, Далайн Основания и фундаменты на мерзлых и пучинистых грунтах (на примерах Забайкалья и Монголии) / Далайн Дашжамц. — М.: АСВ, 2016.— 137 c.

Основные термины (генерируются автоматически): свая, фундамент, аварийное здание, инъекционная смесь, локальная усадка здания, некачественное выполнение, попадание здания, стен здания, текущее состояние, укрепление фундамента.

Статья посвящена ремонту и усилению фундаментов, рассматриваются методы укрепления и усиления фундаментов.

Ключевые слова: усиление, укрепление, фундамент, ремонт.

Сколько прослужит жилое здание и будет ли оно соответствовать назначению зависит от основания и фундамента. Иногда возникает необходимость для его переустройства. Например, если возрастает нагрузка на существующий фундамент или изменяется его функциональное назначение.

Фундамент — это несущая строительная конструкция, которая является частью здания или сооружения, выполняет функцию распределения всей нагрузки по основанию.

Фундамент — это система, которая считается более трудной в проектировании и прогнозировании ее функционирования в процессе эксплуатации.

На практике выяснилось, что укрепить готовый фундамент гораздо сложнее чем спроектировать новый. Происходит это потому, что необходимо учитывать условия эксплуатации. Ремонтируя и укрепляя фундамент необходимо учитывать разнообразие проявлений деформации зданий и сооружений. Этот процесс трудоемкий, тяжелый и ответственный.

Причины, вызывающие повреждение или разрушение фундаментов:

– Природные (грунтовые воды, низкие температуры, размягчение грунта)

– Техногенные (нагрузка на фундамент неравномерна, структура грунта подверглась изменению, почва подверглась загрязнению).

Для того, чтобы предотвратить аварийную деформацию зданий, чаще всего приходится увеличивать площадь подошвы фундаментов.

Основные работы при ремонте и усилении фундамента:

– усиление оснований и фундаментов;

– уширение подошвы фундаментов;

– увеличение глубины заложения;

– полная или частичная их замена.

Методы усиления фундаментов

При незначительном износе применяется метод устройства защитных растворных рубашек. В уже существующую кладку заделывают металлические анкеры соблюдая шахматный порядок через 0,5 м. Далее к ним крепят арматурную сетку и наносят раствор.

На рисунке 4 представлены два варианта устройства железобетонной обоймы — двусторонней (рис.4, а) и односторонней (рис. 4, б).

Рис. 1. Усиление бутовых фундаментов путем устройства железобетонной обоймы: а-двусторонней, б-односторонней:1-бутовый фундамент, 2-анкер, 3-арматурная сетка, 4-опалубка, 5-бетонная смесь.

При усилении фундаментов эффективно применять корневидные сваи (буроинъекционными) — это позволяет работать без разработки котлована, обнажения фундамента, а также не нарушая структуру грунта у основания. При этом способе усиления здания используется так называемый подпорок — жестких корней в грунте, который переносит большую часть нагрузки на плотный слой грунта.

Рис. 2. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями: 1-фундамент, 2-буроинъекционные сваи, 3-стена

Так же можно использовать способ «стена в грунте». Он хорошо подойдет если работы производятся недалеко от зданий и в сложных грунтовых условиях. Если условия строительства вызывают сложности, то при усилении фундамента можно комбинировать два способа «стена в грунте» и устройство набивных и корневидных свай.
При необходимости углубления фундамента применяют монолитный бетон. Сначала фундамент необходимо разгрузить, далее отрывают шурфы на 0,7. 1 м ниже, чем подошва фундамента, а затем стенки закрепляют щитами. К передней стенке устанавливают раму. В колодец заливают бетон, с дальнейшим обжатием основания. Далее зазор бетонируется.

Рис. 3. Углубление фундамента отдельными блоками: 1-стена, 2-фундамент, 3-забирки, 4-домкрат, 5-бетонный блок, 6-деревянная рама, 7-инвентарные щиты

Усиление с помощью железобетонных опускных колодцев. Этот способ не требует разгрузки фундамента и может иметь любые габариты. Размер колодца должен быть больше подошвы фундамента (15–20 см.). Его опускают по наружному периметру стен, не нарушая фундамент и заключают в обойму. После этого траншея послойно засыпается песком или грунтом.

Рис. 4. Усиление фундаментов с помощью опускного колодца: а-установка колодца в приямке на опоры, б-колодец в проектном положении:1-фундамент, 2-опускной колодец, 3-обжимаемое основание, 4-котлован.

Ремонтируя фундамент иногда необходимо его заменить. Так как существующие методы усиления не могут обеспечить требуемую несущую способность или выполнить работы не предоставляется возможности. Когда необходимо заменить фундамент:

– Если нагрузка возрастает (предстоит надстройка здания, осадка здания);

– Если необходимо проложить ниже подошвы заложения фундамента существующего здания в непосредственной близости от него подземных коммуникаций типа коллектора и т. д.

Замена фундаментов делится на два этапа:

– Первый этап (подготовительный). В него входят мероприятия, которые обеспечат зданиям устойчивость при выполнении работ на втором этапе.

– Второй этап заключается в устройстве котлованов и траншей, разработке старого и устройстве нового фундамента, а также сопутствующие работы. Перекладка чаще всего происходит на отдельных участках длиной 1,5…2 м. Выполняется не раньше 7 суток, после окончания работы на предыдущих смежных участках. Сначала выполняются работы по перекладке самых слабых участков.

При необходимости заменить фундамент производят отрывку шурфов и одновременно надежно закрепляют их стенки. Используя отбойные молотки разбирают буровой фундамент. Но если кладка расслоилась приходится работать вручную. Далее выкладывается новый фундамент. После этого прокладывается гидроизоляционный слой, который будет сопрягаться с гидроизоляцией соседних участков фундамента. Место между новым фундаментом и кладкой стены, закладывают кирпичом и плотной заклинкой горизонтального шва полусухим цементным раствором, далее делают обратную засыпку шурфа, которую в дальнейшем послойно трамбуют грунтом.

Берлинов М. В. Основания и фундаменты / М. В. Берлинов. — СПб: Издательство «Лань», 2011. — 320 с.
Леденев В. И. Усиление конструкций при реконструкции / В. И. Леденев В. В. Леденев. — Тамбов: ТИХМ, 1991. — 104 с.
Мурсалова Д. Р. Усиление фундаментов и грунтов оснований зданий // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XLI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 1(41).
Швец В. Б. Усиление и реконструкция фундаментов / В. Б. Швец, В. И. Феклин, Л. К. Гинзбург. — М.: Стройиздат, 1985. — 240 с.

Основные термины (генерируются автоматически): усиление фундаментов, фундамент, грунт, железобетонная обойма, подошва фундамента, работа, структура грунта, усиление фундамента.

В фундаменте под определенным углом (около 45 °) пробиваются скважины диаметром 16-24 см

Классические методы усиления существующих фундаментов в некоторых случаях просто не подходят. Причин тут несколько: ограниченная площадь застройки для ремонта основания, нужно проводить реставрацию памятки архитектуры или структура почвы не способна выдерживать длительные нагрузки через смещение слоев впоследствии мощной вибрации.

Также нельзя не помнить о классическом человеческом факторе, ведь большинство разрушенных и поврежденных фундаментов случается из-за ошибок в проектировании и подборе оптимальных строительных материалов.

Сейчас большой популярностью среди строителей и ремонтников пользуется инновационный метод усиления и ремонта фундаментов буроинъекционными сваями.

Метод отлично подходит для старых и новых фундаментов, а также тех, где во время проектирования и дальнейшего строительства были допущены ошибки. Такие конструкции успешно используются не только для укрепления старых фундаментов, но и усиления новых, особенно когда возникла просадка из-за смещения грунтов.

Что такое буроинъекционные сваи

Использование буроинъекционных свай в усилении фундаментов

Это специальные бетонные конструкции, которые монтируются под углом 30-45 градусов под основание фундамента и принимают на себя основную нагрузку от поврежденного участка.

Технология монтажа и укрепления предельно простая, но сваи имеют одну ключевую особенность – их установить своими руками практически не возможно через сложность конструкции.

Как правило, в составе свай используется мелкозернистый бетон, арматура тут не практикуется, сваями можно усиливать практически любое основание. Соответственно, на их установку идет много бетона, диаметр скважины может составлять до 30 см, а глубина погружения – до нескольких метров.

Фактически, скважины бурятся до того момента, пока бур не остановится на прочных почвах ниже глубины промерзания. Только такие грунты способны выдержать нагрузку от поврежденного здания, а сваи при этом используются как основное усиление несущей конструкции.

Но сваями можно пользоваться не на всех почвах, их не используют в болотистых местностях через высокую подверженность открытых участков грунтовым водам.

Преимущества использования буроинъекционных свай для усиления фундаментов

Возможность монтажа конструкций на труднодоступных для техники участках;
Проводится усиление фундаментов на территориях, подверженных сильным вибрациям;
Можно провести реставрацию старых оснований, сделанных из натурального камня;
При проектировании свай используются классические методы расчета количества и типа конструкций;
Они отлично выдерживают нагрузку от здания, построенного на сыпучих почвах, ведь подошва упирается на прочные слои грунта.

Единственные недостатки свай – это необходимость использования тяжелой строительной техники, для их монтажа нужно использовать много бетона и метод финансово затратный.

Укрепление фундамента таким методом проводится, когда:

Обнаружены трещины в основании здания;
Возникла локальная просадка угла дома или целой секции;
Если дом в аварийном состоянии, но его нужно сохранить до начала проведения восстановительных работ;
Когда нужно защитить поврежденное основание или усилить фундамент от мощных вибраций от железнодорожных путей или автомобильных трасс;
Когда возникает необходимость сваями заменить поврежденный или разрушенный винт или столб основания;
Когда сваями усиливают здания в плотной городской застройке.

Схема работ по усилению оснований с использованием этого метода

Проводится предварительный расчет будущей конструкции, изготавливается проект;
Определяется тип почвы, его слоистость и глубина расположения прочных слоев грунта;
В четко намеченных местах проводится бурение скважин на расчетную глубину под углом не менее 30 градусов от вертикали;
Изготавливается цементно-песчаный раствор с расчета на получение бетона средней плотности и малой дисперсности;
С помощью мощных насосов или пневматической техники под давлением бетон закачивается в скважины;
Готовые залитые скважины армируются между собой и соединяются с уже существующим фундаментом, который укрепляют;
На заключительном этапе ремонтных работ уже высохшие конструкции прессуют.

Методика усиления фундамента

Общий принцип усиления фундамента

Принцип усиления фундаментов довольно прост и заключается в следующем:

Через основание существующего фундамента бурят специальными пневматическими бурами отверстия на заданную глубину.

Затем в полученные скважины заливается под давлением бетон, который заполняет все пустоты и выдавливает воздух.

Как правило, подошва скважины имеет большую ширину, чем верхняя часть, поэтому грунт на дне уплотняется и увеличивается полезная нагрузка на плотные породы.

Благодаря надежному укреплению мощными бетонными конструкциями, практически полностью прекращается разрушительное действие грунтовых вод. Ведь сваи создают своеобразный толстый бетонный щит, который окружает поврежденную зону и забирает с нее всю нагрузку.

Метод довольно универсален, прекрасно подходит для укрепления практически всех существующих фундаментов, только состав бетона подбирается в каждом случае индивидуально.

Структура и составляющие бетона зависят от типа почвы, уровня грунтовых вод, глубины промерзания и структуры низинных грунтов. Понятно, что неотъемлемая часть таких растворов – это водоотталкивающие и морозостойкие ингредиенты.

Особенности укрепления оснований буроинъекционными сваями

Варианты укрепления фундамента буроинъекционными сваями

Далеко не всегда можно построить прочный фундамент строго по проекту. Тем более, что многие проектировщики не имеют достаточно опыта, их работа поставлена на поток и ошибки в расчетах неизбежны. И самым быстрым и щадящим методом устранения их ошибок в уже построенном фундаменте считается использование буроинъекционных свай.

Расчеты необходимого количества свай, их типа и диаметра нужно доверять профессионалам с большим опытом работы в этой сфере. Самостоятельно проводить настолько сложные расчеты не рекомендуется.

Также нужно помнить, что многие фундаменты подвержены еще большему разрушению за счет использования вибрационной техники.

Поэтому, на строительной площадке в момент монтажа буроинъекционных свай нужно прекратить любые строительные работы, связанные с вибрацией.

Также нужно предусмотреть специальный щит, который временно перекроет распространение подвижек от близлежащих магистралей.

Какие фундаменты можно укреплять с помощью буроинъекционных свай

Ленточные бетонные и бутовые фундаменты. В таких конструкциях сначала бурится коническое отверстие, в которое устанавливают сваи и арматуру. Всю конструкцию заливают под давлением бетоном.
Свайно-ростверковые и столбчатые конструкции. Тут есть несколько вариантов использования свай. Их можно установить под ростверк как дополнительные столбы и перенести часть нагрузки на них. А можно сделать замену поврежденных свай или винтов на новые. Принцип монтажа от способа использования свай практически не меняется.
Монолитные фундаменты. Учитывая массу конструкции, сваи подбираются максимально возможного диаметра и длины. Также тут используются сверхпрочные бетоны, способные выдержать расчетную нагрузку от целого здания. Монолитные фундаменты методом буро инъекционных свай усиливают только в крайних случаях, когда другие методы не подходят.

Одним из эффективных способов повышения эксплуатационного ресурса фундамента является его усиление буроинъекционными сваями.

При реализации такой технологии существующее сооружение не испытывает значительных нагрузок и вибраций.

Эта особенность делает метод применимым для реконструкции аварийных зданий, памятников архитектуры, а также домов на плотно застроенных участках.

Преимущества метода

Широкое применение методики обусловлено такими преимуществами:

Возможность монтажа в труднодоступных для строительной техники местах, а также в зонах с сильными промышленными вибрациями.
Эффективность при восстановлении оснований со значительными деформациями, в том числе силовых конструкций, построенных из «дикого» камня.
Применимость к методике классических принципов и формул для расчета количества опор.
Высокая несущая способность восстановленной силовой конструкции, что особенно важно для участков с рыхлым, песчаным и слабым грунтом.
Буроинъекционные сваи служат защитой от оползней, а также предотвращают проникновение грунтовых вод.
Представленный тип силовых элементов имеет меньшие габариты по сравнению с буронабивными сваями, но не уступает им в плане несущей способности и срока службы.
Устройство буроинъекционных опор можно проводить при любых геологических условиях на участке.

Цены на работу под ключ

Большинство отечественных производственных предприятий предлагают услугу укрепления основания по среднерыночной стоимости от 1800 до 4600 руб./м в зависимости от диаметра свай.

Представленные в таблице цены являются ориентировочными, поскольку окончательная стоимость услуги под ключ зависят от исходных условий и сложности работы.

Диаметр буроинъекционной опоры, мм	Стоимость работ под ключ, руб./м
150	1800
180	2100
200	2400
220	2900
250	3200
300	3700
320	3900
350	4200
400	4500
450	4700

Что входит в стоимость работ?

Перед выполнением работ застройщик предложит заказчику смету с подробным описанием процессов и статей расходов. Как правило, в техническом задании отражены такие моменты:

составление плана работ;

расчет допустимых нагрузок;

доставка стройматериалов и оборудование;

устройство обсадных труб;

В чем заключается методика?

Технология реконструкции основания буроинъекционными сваями предполагает трудоемкие подготовительные работы, в том числе:

выемка грунта с наружной и внутренней стороны существующего фундамента;
бурение скважин с помощью перфоратора или установкой шнекового бурения.

Согласно технологии, шурфы пробивают в шахматном порядке с шагом 80 – 120 см.

Для фундамента под многоэтажные дома и другие тяжеловесные конструкции реализуют усиление опор армированием. Технологическую операцию проводят одиночной арматурой, сварными каркасами, прокатом черных металлов или стальными трубами.

В слабых и плавающих грунтах укрепляют скважины с помощью обсадных труб, которые могут быть извлечены после заполнения раствором.

Следующим этапом в шурфах закрепляют инъекционные шланги или трубки диаметром 50 мм с помощью цементно-песчаного раствора. Когда забой скважины сухой, заливать раствор можно сразу в обсадные трубы.

Затем в скважину подают раствор под давлением 0,2 – 0,3 МПа с помощью турбулентно-насосной станции. При этом бетон может растечься в теле основания и в контактирующем с ним грунте в радиусе 0,5 – 1 м.

Расход бетонного раствора зависит от степени повреждения основания, а также свойств почвы. На практике расход бетона составляет 20 – 40% от объема ремонтируемой части силовой конструкции. На заключительном этапе проводят опрессовку бетона избыточным давлением, в результате чего раствор еще глубже проникает в поры фундамента и почву вокруг.

Отличительные особенности укрепления оснований данным видом опор

Буроинъекционные сваи являются одним из типов набивных опор. Они отличаются относительной гибкостью, небольшим диаметром (d=150-450мм), и способом изготовления (инъекция раствора в скважину).

Частота бурения шурфов, глубина, а также состав цементного раствора зависят от следующих факторов:

тип старого основание и степень его повреждения;
инженерно-геологические особенности участка;
уровень подземных источников.

В процессе устройства опор существующее основание не подвергается значительным ударным и вибрационным нагрузкам. Это позволяет осуществлять реконструкцию старых сооружений без угрозы их повреждения, а также проводить работы на территориях, склонных к оползням.

Для каких оснований подходит способ?

Методика усиления буроинъекционными опорами применима для следующих типов оснований:

Бетонные, железобетонные и бутовые ленточные основания. Отличительная особенность технологии заключается в бурении скважин в форме конуса, куда затем помещают обсадные трубы, армокаркасы и заливают всю конструкцию раствором.
Столбчатые, свайные и свайно-ростверковые основания. Технология позволяет устраивать новые силовые элементы под существующий ростверк или заменять деформированные опоры на буроинъекционные сваи.
Монолитные плитные основания. Чтобы усиление фундамента было эффективным, выбирают сверхпрочный бетон.

Буроинъекционные опоры являются универсальными силовыми элементами, которые используют для реконструкции всех типов оснований.

Целесообразность методики ограничена необходимостью выбора в некоторых случаях дорогостоящих марок бетона и большого расхода строительных материалов. Композитный состав раствора в свою очередь зависит таких факторов, как предельные нагрузки, уровень подземных источников, тип грунта и его точка промерзания.

Заключение

Усиление существующих фундаментов буроинъекционными сваями относится к методам стабилизации деформаций силовых конструкций. Технология создавалась с учетом развития осложнений на различных участках, поэтому является практически универсальным решением.

Основное преимущество силовых опор заключается в отсутствии динамического воздействия как на почву, так и на существующее основание под домом.

Упрочнение фундамента буроинъекционными опорами требует больших затрат труда и значительных финансовых вложений, но эффективность метода компенсирует эти недостатки. В результате восстановительных работ останавливается процесс деформаций, а отреставрированное основание способно прослужить еще не менее 50 лет.

Фундаменты на сваях имеют достаточно высокие показатели прочности и надежности, поэтому часто применяются при возведении массивных сооружений.

Агрессивные воздействия окружающей среды, применение некачественных материалов, ошибки при составлении проекта – все это может приводить к преждевременному износу конструкций.

В таких ситуациях не всегда требуется полная замена фундамента, проблему можно решить путем укрепления свайного основания.

Когда необходимо?

Необходимость в дополнительном укреплении фундаментной конструкции возникает в нескольких случаях. Наиболее распространенная проблема – проседание свайного основания на слабой почве, имеющей недостаточную несущую способность.

Железобетонные сваи могут покрываться трещинами, может наблюдаться осыпание бетона. Такие дефекты возникают из-за резких перепадов температур, воздействия атмосферных осадков, смещения грунтовых пластов. Металлические конструкции, в свою очередь, могут подвергаться коррозии, которая снижает их запас прочности.

Если имеются любые признаки разрушения свайного фундамента, или дом повело, появились трещины в стенах, необходимо проводить ремонтные работы в срочном порядке. Несвоевременное усиление конструкций может привести к тому, что здание перейдет в аварийное состояние и будет подлежать сносу.

Основные способы

Существует множество различных технологий реставрации и укрепления свайных фундаментов. Конкретный вариант подбирают с учетом характера и локализации возникших повреждений. Может потребоваться усилить сами сваи, ростверка, всего фундамента дома или почвы под ним.

Одним из наиболее доступных способов является обустройство железобетонной обоймы вокруг каждого свайного ствола. При этом тело каждой сваи оголяют на всю глубину ее залегания, очищают от грунта, высверливают отверстия для монтажа арматуры, создается сетчатый каркас, после этого опалубка заливается бетоном.

Также возможно создание дополнительных опор, располагающихся вплотную к имеющимся сваям. Усиление может осуществляться путем обустройства свайных конструкций любых типов (винтовых, буроинъекционных, забивных, буронабивных) в зависимости от состояния фундамента и условий проведения ремонтных работ. При монтаже новых свай в большинстве случаев необходимо поднимать здание на домкратах, чтобы качественно установить дополнительные опорные конструкции.

Если просадка дома произошла из-за неправильного расчета свойств почвы, необходимо не только укрепить сваи, но и уплотнить грунт. В противном случае отремонтированный фундамент снова начнет разрушаться.

Методы для различных типов основания на сваях

Если дом стоит на свайно-винтовом фундаменте, который просел с одной стороны, можно провести укрепление путем ввинчивания нескольких металлических свай в дополнение к уже существующим.

Новые конструкции должны располагаться строго вдоль линий, соединяющих старые элементы. При монтаже дополнительных железных опор потребуется приподнять дом на домкратах.

На фото пример укрепления фундамента винтовыми сваями

Если же проблема возникла не из-за проседания, а из-за перекоса винтовых свай, установка дополнительных элементов необязательна. Достаточно выполнить новую обвязку, которая будет эффективнее удерживать опоры в строго вертикальном положении, защищая их от перекоса. Для обвязки используют профилированную трубу или стальные швеллеры.

Фундаменты, построенные на железобетонных или бетонных сваях буроинъекционного, буронабивного и забивного типа, укрепляют несколькими способами.

Укрепление ростверка

Данная конструкция располагается в верхней части свайного фундамента и используется для равномерного распределения нагрузок между установленными сваями. Ростверк изготавливают из железобетона высоких марок прочности, который со временем может терять первоначальные свойства. При возникновении механических дефектов необходимо проводить усиление поврежденных элементов.

При укреплении ростверков часто используется технология торкретирования. Суть метода заключается в послойном нанесении бетонной смеси на поверхности поврежденных конструкций. Количество слоев может составлять 2-3, общая толщина должна быть в пределах 2-4 см.

Бетон распределяют по всей площади железобетонной конструкции, при этом материал подают под давлением около 0,5 МПа. Для создания необходимого напора используется специальная техника, которая подает бетонную смесь под давлением, создаваемым сжатым воздухом.

Перед нанесением дополнительных слоев бетона необходимо тщательно очистить поверхность обрабатываемой конструкции от почвы и других загрязнений. Для этого могут использоваться металлические щетки или воздушные компрессоры.

Для более качественной адгезии бетонной смеси с поврежденным ростверком используется армирующая металлическая сетка толщиной около 5 мм. Сетку фиксируют на арматурных прутьях, которые закрепляются на ростверке в заранее высверленных отверстиях глубиной 15-20 см, расположенных в шахматном порядке с шагом не более 70 см.

Укрепление грунта

Существует несколько методов, позволяющих повысить несущую способность грунта под основанием на сваях:

цементация;
силикатизация;
смолизация;
обжиг.

Первые три технологии предусматривают нагнетание соответствующих растворов в почву под свайным основанием. Силикатные составы используют при работе с песчаными и лессовидными грунтами.

Смолизация применима при усилении фундаментов на мелких песках. Цементацию проводят на глинистых и гравелистых почвах.

Растворы подаются в грунт с помощью специальных агрегатов – инъекторов. Установки оснащаются металлическими трубами длиной 6-8 м, на их нижних концах имеются технологические отверстия для подачи цементных, силикатных и других смесей.

При обжиге вокруг свайного фундамента создают скважины, в которые подается горючая смесь. Топливо сгорает под высоким давлением (до 5 МПа), благодаря чему раскаленные газы проникают глубоко внутрь почвы вокруг скважин. Под воздействием высокой температуры и давления происходит образование пластов обожженой почвы, обладающей повышенной твердостью.

Обустройство гидроизоляции

Воздействие влаги является одним из основных факторов, негативно влияющих на долговечность свайных конструкций.

Поэтому при строительстве или реставрации основания необходимо уделять должное внимание обустройству гидроизоляции. Выбор подходящего гидроизоляционного материала зависит от типа свай.

Погружные (забивные) конструкции в процессе монтажа подвергаются высоким ударным и вибрационным нагрузкам, что делает невозможным применение обмазочной или напыляемой гидроизоляции. Наиболее оптимальный вариант – использование проникающих герметиков после завершения монтажных работ.

Металлические винтовые сваи подвержены коррозии, поэтому для их защиты используют любые гидроизоляционные и антикоррозийные покрытия, предназначенные для обработки металлоконструкций. Довольно часто применяются составы на битумной основе.

Свайно-ленточные фундаменты обрабатывают двумя способами. Основные опоры покрывают битумными гидроизоляционными материалами, а на бетонную ленту наносят наплавляемое или напыляемое покрытие – например, рулонные изделия или жидкую резину.

Какие материалы необходимы?

При подборе стройматериалов следует заблаговременно определить, какая технология будет использоваться при усилении свай. Если укрепление будет проводиться методом создания дополнительных буроинъекционных или буронабивных свай, железобетонной обоймы или торкретов, для проведения работ понадобится достаточное количество бетонной смеси.

Для ее приготовления необходим:

В большинстве случаев требуется металлическая армирующая сетка и стальная арматура. Эти материалы используются для повышения прочности железобетонных конструкций, предназначенных для усиления ослабевшего или поврежденного фундамента.

Также перед началом ремонтных работ необходимо приобрести нужное количество гидроизоляционных изделий. В зависимости от метода реставрации, могут использоваться составы на основе битума, экструдированного пенополистирола, жидкой резины или других материалов.

В каких случаях можно проводить работы самостоятельно?

Как правило, при реконструкции свайных фундаментов возникает необходимость в использовании дорогостоящего оборудования и спецтехники. Поэтому в большинстве случаев такие работы поручают профессиональным строительным бригадам, в распоряжении которых имеется необходимое техническое оснащение.

Самостоятельное проведение ремонтных работ допустимо лишь при использовании самых простых и доступных методов усиления свай.

Собственноручную реставрацию свайных конструкций можно проводить, если применяются технологии создания железобетонных обойм или дополнительных свай буронабивного или винтового типа. Для монтажа забивных опор необходимо специальное оборудование (гидравлические молоты), поэтому такой вариант не используется при самостоятельном ремонте фундаментов.

Весь цикл работ по обустройству дополнительных винтовых или буронабивных свай можно осуществить с помощью недорогих инструментов и оборудования, которыми могут обзавестись большинство владельцев частных и дачных домов.

При создании скважин могут использоваться ручные буры, для подкопа старых свай – обыкновенные лопаты, для резки арматуры и армирующей сетки – электрические болгарки, для приготовления бетонных смесей – недорогие бетономешалки или любые металлические емкости подходящих размеров.

Стоимость работ

Расходы на усиление свайных фундаментов рассчитываются индивидуально в каждом конкретном случае.

Ценообразование зависит от нескольких ключевых факторов:

размеров и этажности здания;
количества поврежденных свай, подлежащих укреплению;
технологии усиления;
количества и стоимости стройматериалов, необходимых для проведения работ.

Также к цене прибавляются расходы на оплату услуг профессиональных строителей, аренду и доставку спецтехники, материалов и др. Окончательная сумма подсчитывается после проведения замеров и расчетов непосредственно на объекте заказчика.

Заключение

Своевременное обнаружение и устранение дефектов свайного фундамента позволит увеличить срок эксплуатации здания и избежать более крупных расходов.

Чтобы сооружение дольше сохранялось в надлежащем состоянии, необходимо строго соблюдать технологические нормы при проведении работ и поручать эту задачу компетентным строителям. Профессионалы смогут объективно проанализировать степень повреждений, подобрать оптимальный метод укрепления свай и качественно выполнить ремонтные работы.

Читайте также: