Укрепление грунта под фундаментом

Размещено: 31.12.2019
Обновлено: 17.04.2023

В значительной части случаев именно просевший фундамент становится причиной, по которой деформируются строительные конструкции. Последствия видны невооруженным глазом, это потрескавшиеся стены, перекошенные дверные и оконные блоки. Серьезные деформации способны привести даже к разрушениям здания. Вовремя принятые меры по усилению грунта предотвращают ухудшение несущих характеристик, тем самым обеспечивается безаварийная эксплуатация объекта.

В каких случаях требуется укреплять основание

Работы по усилению ведутся перед возведением постройки, если на строительной площадке изначально неважные инженерно-геологические условия, либо на уже действующем объекте при ослаблении несущей способности основания. В последнем случае в перечень проводимых мероприятий дополнительно включают укрепление фундамента.

Причины, по которым приходится усиливать основание:

  • Ошибки проектировщиков в связи с отсутствием либо неточностью данных о геологии строительной площадки, плохое качество работ
  • Рост нагрузки в результате реконструкции объекта, увеличения этажности, установки нового оборудования
  • Подвижки грунта, вызванные проходящими рядом строительными работами
  • Размыв толщи грунта вследствие изменения уровня грунтовых вод или прорыва инженерных сетей
  • Вспучивание основания из-за возросшей глубины промерзания, обусловленной переменой климата

Если речь идет о ранее сооруженном объекте, способ укрепления грунта выбирают с учетом реальных ограничений. В случае возведения с нуля решение принимается на основе технико-экономического обоснования. Современные технологические достижения позволяют вовлекать в строительство те участки, на которых прежде оно считалось нецелесообразным или вовсе невозможным.

Меры профилактики размыва грунта

Размыв основания под фундаментом представляет большую опасность и способен доставить массу неприятностей. Поэтому экономить на профилактических мероприятиях нельзя, хотя они и требуют существенных расходов.

Как можно защитить грунт от размыва:

  • Устройство отмостки. По внешнему контуру здания под уклоном прокладывается дорожка из бетона или асфальта, которая вплотную примыкает к стене и служит для отведения в сторону дождевых или талых вод.
  • Дренаж участка. В грунтовой толще устраивается система водоотвода, в случае необходимости прокладывается ливневка.
  • Откачка насосами. Избыток воды сбрасывается в накопители, откуда откачивается в водоотводные или придорожные канавы.
  • Откачка вакуумной установкой. Способ позволяет понизить уровень грунтовых вод, откачивание происходит через размещенные в грунтовой толще эжекторные иглофильтры.
  • Осушение электроосмотическим методом. Технология применяется для уплотнения водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов путем пропуска через них электрического тока. При комбинировании электроосмотического метода с откачкой вакуумом эффективность возрастает.

У профилактики размыва грунта имеется дополнительный положительный эффект. Наряду с укреплением основания за счет принятых мер снижается вероятность увлажнения конструкций.

Инъектирование грунта

Укрепляющий состав нагнетается под давлением в грунтовую толщу через инъекционные устройства, размещенные в пробуренных скважинах. Бурение под ленточным или столбчатым фундаментом ведется под углом, фундаментную плиту бурят перпендикулярно насквозь.

Закачиваемый ремонтный состав заполняет пустоты в примыкающем к скважине грунте. В ходе закачки приходится тщательно контролировать процесс, иначе вместо распространения вширь состав уйдет вглубь. Конкретный способ инъектирования и вид закачиваемого состава определяется категорией грунта.

Способ инъектирования Вид используемого состава Подходящие категории грунта
Силикатизация Жидкое стекло Песчаные грунты, лессы, плывуны
Смолизация Синтетические смолы Водонасыщенные или сухие песчаные грунты, супесь, суглинок, лессы
Цементация Цементный раствор с примесью песка, суглинка или глины, крупные полости дополнительно заливают битумом Малоприменимо в мелкозернистых песчаных грунтах, абсолютно не годятся супеси и суглинок, глинистые и илистые грунты
Аммонизация Аммиак в виде газа Лессы

Инъекционное оборудование довольно компактно, частичный демонтаж конструкций не требуется, эксплуатация здания ведется в прежнем режиме. Дополнительные плюсы инъектирования – это возможности возврата в первоначальное положение просевшего фундамента и создания противофильтрационной завесы, защищающей от подъема грунтовых вод.

Струйная цементация

Грунт размывается высоконапорной струей, а образовавшаяся полость сразу заполняется растворной смесью. Для заполнения используется цементный раствор в чистом виде, без примесей, либо перемешанный с размытой грунтовой массой. При струйной цементации достигается двойной эффект – укрепляется основание с созданием противофильтрационной завесы и одновременно под старым фундаментом сооружается новый свайного типа.

Технология годится для грунтов практически любой категории, в этом ее главное преимущество перед инъектированием. Результат укрепления основания под фундаментом прогнозируется с большой точностью.

Прочность бетонной или грунтобетонной сваи зависит от характеристик грунта и пропорции цемента в растворе. Диаметр сваи может достигать нескольких метров. Каким он будет, зависит от категории грунта, силы давления при нагнетании раствора, продолжительности размыва и избранного варианта технологии.

Какие способы струйной цементации возможны:

  • Однокомпонентный. Грунт размывают исключительно цементным раствором, диаметр свай в данном случае наименьший.
  • Двухкомпонентный. Наряду с раствором при размыве осуществляется подача сжатого воздуха. Диаметр свай здесь примерно вдвое больше, если сравнивать с однокомпонентным вариантом.
  • Трехкомпонентный. Для размыва используется водовоздушная струя, а освободившееся пространство заполняется чистым цементным раствором без грунтовых примесей. Диаметр свай получается максимальным, но это самый сложный способ, при котором используется крупногабаритное оборудование.

Международное название технологии струйной цементации – jet grouting. Многие зарубежные компании, занятые этой деятельностью, сейчас стали использовать компрессоры с более высокой мощностью. Применение такой техники позволяет увеличить диаметр свай до 5 метров.

Термический обжиг

Технология используется главным образом в просадочных и пучинистых грунтах. Суть метода заключается в пропуске через грунтовую толщу раскаленного воздуха или газов, в результате возникает прочная структура и теряется значительная часть химически связанной воды.

Существует два возможных варианта термического укрепления грунта под фундаментом – термохимический и электротермический. При термохимическом обжиге основание обрабатывается продуктами сгорания топлива, для электротермического используются электронагреватели. Мощность нагревателей может колебаться с изменением высоты скважины, что позволяет регулировать конфигурацию и размеры свай с учетом неоднородности грунтовых пластов.

Глубинное уплотнение

Укрепление основания происходит механическим путем. Грунт уплотняется путем вытрамбовывания котлованов, устройства песчаных, грунтовых или известковых свай, виброуплотнения.

Под ранее возведенными зданиями основание уплотняется через скважины, проходящие под наклоном. Прежде для этого применялись буровые снаряды или пробивные сердечники. Минус бурения в посредственном уплотнении, а пробивки сердечником – в мощной динамической нагрузке и трудностях с вытягиванием оборудования из скважины. Из-за перечисленных недостатков теперь стараются уплотнять основание винтовым продавливанием или струйной цементацией, о которой сказано ранее.

Замораживание грунтов

Технология применяется в условиях вечной мерзлоты. Ее суть состоит в поддержании отрицательных температур основания за счет применения хладагента. Тем самым сохраняется высокая несущая способность свай, погруженных в мерзлый грунт.

Узнайте стоимость работ у специалистов
Узнайте стоимость работ у специалистов

Наш консультант свяжется с Вами