Обследование состояния фундаментов существующего здания

23 Сентябрь 2021 Стройэксперт Главная страница » Фундамент » Ремонт

Фундамент здания или сооружения закладывает основу успеха всего строительства. В сметной документации возведение фундамента составляет около 20% от общей суммы. В случае необходимости усиления конструкции и увеличения несущей способности, стоимость работ поднимается до 50%. Такие величины обусловлены важностью проводимых работ и спецификой их проведения: высокая сложность, частое применение ручного труда, сжатое пространства для работы.

После возведения фундамента или при принятии решения на реконструкцию здания, обязательным этапом является проведение обследования фундамента. Особенно важно выполнить комплекс обследовательских работ на должном уровне перед увеличением нагрузки на основание (строительство дополнительных этажей, рост нагрузки на перекрытия).

Особенности дефектов и повреждений оснований и фундаментов

Дефекты в конструкции оснований и фундаментов могут выявляться на двух этапах:

1. На стадии строительства.
2. На стадии эксплуатации здания или сооружения.

В обоих случаях их появление можно предотвратить, проводя необходимые работы по оперативному выявлению деформаций. Чем раньше обнаружена проблема, тем проще её устранить.

Главная трудность, которая возникает при экспертизе подземных частей здания – отсутствие возможности визуального контроля за состоянием элемента. Фундамент скрыт от глаз и не представляется возможным выявить дефекты. Поэтому для обследования фундаментов зданий используют уникальные технологии. Слежение за состоянием и оценка качества конструкции обязательны при строительстве и дальнейшей эксплуатации.

Виды деформаций фундаментов

На практике, обследованию основания уделяется неоправданно мало внимания. Строители ограничиваются соблюдением технологий на стадии возведения, а отслеживания дальнейшего поведения конструкции игнорируется. При этом, именно деформации фундаментов приводят к наиболее значимым разрушениям, вплоть до полного обрушения. Самые сложные и трудно ликвидируемые деформации связаны с фундаментами и грунтами основания.

Второстепенные пагубные факторы

Кроме неправильного выбора конструкции, причиной разрушения несущего основания могут послужить следующие факторы:

• Незавершённое строительство, когда бетонная заливка фундамента была брошена под открытым небом на несколько лет без консервации, например, если не была обустроена дренажная система по периметру фундамента при высоком уровне подпочвенных вод. Не была залита отмостка для защиты бетонной конструкции от талой и дождевой влаги.
• Допущенные при строительстве несоблюдение технологий и отступления от проекта. Допустим, согласно проектным расчётам, определены конкретные марки бетона для заливки, арматуры для создания каркаса и т.д. Но в процессе строительства для сокращения сметных расходов строительные материалы были заменены на более дешёвые: взят бетон низкой марки, более тонкая арматура. Также причиной разрушения фундаментных оснований может стать излишняя поспешность в строительстве, когда на бетонную заливку, ещё не набравшую полной прочности, дают нагрузку в виде несущих стен и перекрытий.
• Реконструкция или перестройка здания, произведённые без проведения необходимых инженерных расчётов — к примеру, надстройка ещё одного этажа, жилой мансарды, пристройки. В результате повышения или смещения веса здания может произойти непредвиденная просадка или растрескивание бетонной заливки.
• Сократить срок службы фундамента могут и вибрационные нагрузки. Так, здания, расположенные вблизи железнодорожных и трамвайных путей, должны иметь более массивный и прочный фундамент. То же самое можно сказать и о домах, стоящих вдоль оживлённой трассы или городской улицы. Стать причиной вибрационного повреждения несущего основания может и ведущееся неподалёку строительство.
• Вода является врагом не только древесины и металла — постоянный контакт с ней ведёт и к постепенному разрушению бетона. Заполняя мельчайшие трещины и поры, вода скапливается в них. С приходом зимы она замерзает, и, превращаясь в лёд, увеличивается в объёме. Как результат, щели расширяются год от года, что приводит к растрескиванию и разрушению бетонного фундамента.

Размытое основание здания

Порядок и методика обследования оснований и фундаментов

Выработана определённая методика проведения обследования фундаментов зданий с целью определения его состояния и своевременного выявления дефектов и погрешностей. Специалисты, занимающиеся подобными экспертизами, начинают свои работы с закладки особых шурфов.

Места расположения и глубина этих шурфов зависят от проекта строения, особенностей грунтов, категории сложности и безопасности будущего здания. Главная задача – определить прочность бетона под землёй. Дополнительно извлекаются образцы грунтов, на которых закладывается основание. Они подвергаются лабораторным исследованиям, и составляется подробный отчёт с описанием характеристик грунтов. Для получения необходимого грунта шурфы отрывают ниже подошвы фундамента.

Закладка шурфов

В зависимости от объекта, фундамент может быть различного типа:

• Ленточный (сплошной и прерывистый)
• Столбчатый (стаканный, свайный)
• Сплошной (плита на весь периметр здания)

При проведении первичного обследования могут быть выявлены значительные деформации и повреждения фундамента. В таком случае выполняется инструментальное обследование.

В таком случае специалисты проводят испытания кернов из конструкций – это позволяет составить полную картину параметров прочности элемента. Помимо этого, специальными методами и приборами производится неразрушающее обследование фундамента, в ходе которого выявляются трещины различной степени раскрытия. Специалисты должны обязательно установить причины их появления.

Главным параметром, который определяется и анализируется при обследовании фундаментов, как существующих зданий, так и вновь возводимых, служит прочность бетона. Её определение – обязательная задача работника.

Существует несколько методик для установления точной прочности бетона в фундаменте:

• Неразрушающий контроль (при этом структура бетона не подвергается механическому воздействию и повреждениям)
• Ультразвуковое обследование с помощью специального тестера
• Упругий отскок
• Способ ударного импульса
• Метод отрыва со скалыванием
• Изучение на особом прессе отобранных образцов конструкции
• Важный метод – лабораторный анализ отобранных образцов грунтов

Выбор подходящего метода обследования фундамента определяется особенностями конкретного объекта и техническими возможностями исполнителей.

Ультразвуковое обследование фундамента

По результатам проведённого комплекса мероприятий, составляется детальный технический отчёт. В нём должна содержаться следующая информация:

1. Ведомость дефектного состояния фундамента
2. Полные данные о повреждениях, осадке и дефектах фундамента
3. Подробные результаты анализа кернов и сколок в лаборатории
4. Параметры, полученные в ходе инструментального обследования
5. Детальная оценка прочности основания
6. Окончательные выводы по экспертизе и список рекомендаций для строителей

Проведение обследования фундамента требует от специалистов особого внимания ко всем деталям. В ходе выполнения работ выделяются несколько этапов:

1. Подготовительный этап (сбор основных данных, изучение документации, выбор методов обследования)
2. Этап полевых работ (непосредственное обследование объекта в натуре, сбор актуальной информации)
3. Этап лабораторных анализов и исследований
4. Камеральный этап (обобщение собранных материалов, анализ и составление технического отчёта)

Теперь более подробно о каждом из названных этапов.

Подготовительный этап обследования фундамента

На этой обязательной стадии перед специалистами стоит задача собрать максимуму имеющихся данных по объекту строительства, в том числе проектная документация, описание технологии производства, паспорта на материалы и прочее.

Весь этап включает в себя:

• Анализ и составление проектной документации
• Составление материалов инженерно-геологического, гидрогеологического исследований, которые полностью описывают рассматриваемый объект и местность
• Разработка и ведение журналов наблюдений за кренами, осадками, прогибами и прочими деформациями, происходящими с фундаментом
• Разработка и проведение комплекса инженерных действий на строительной площадке

Уже на подготовительном этапе специалисты проводят постоянный контроль и наблюдения за зданием или сооружением с целью оперативного выявления дефектов.

Сбор проектной документации

Полноценное проведение подготовительного этапа даёт возможность установить необходимость вскрытия фундамента. Если в грунтах происходит вымывание отдельных фракций, то работы по вскрытию фундаментов могут привести к полному разрушению. Если в ходе обследования выявляется некоторая осадка выше допустимого, то выполняют статистическое зондирование грунтов.

Полевые работы

Важнейший этап для сбора актуальной информации об объекте и быстрого принятия решения в конкретной ситуации. Он включает в себя следующие работы:

• После анализа осадки на территории работ, при допуске, закладывают специальные обследовательские шурфы. После отрытия работник проводит полный анализ состояния подземной части конструкции. Здесь необходимо изучить состояние гидроизоляции фундаментов, техническое состояние конструкции, прочность материалов. Проводится тщательный осмотр на предмет выявления трещин и повреждений. По результатам работы в шурфах составляется подробный технический отчёт.
• С помощью специальных инструментов осуществляется отбор образцов для последующего обследования в лабораторных условиях. Места отбора определяются дополнительно в соответствии с рекомендациями и правилами обследовании фундаментов.
• Специалисты на полевом этапе проводят инструментальное выявление деформаций наземной части конструкции. При установлении их наличия следует выявить причину появления и сделать рекомендации по её устранению.

Комплекс лабораторных работ

Перечень лабораторных работ включает в себя действия по изучению отобранных образцов с использованием соответствующего оборудования с целью выявления фактических параметров образца. На этом этапе перед работниками стоит задача точно определить физические и механические характеристики конструкции, а также свойства объекта исследования с позиции прочности и деформационных изменений. Все этапы работы и возможные результаты подробно описаны в соответствующих ГОСТах и инструкциях.

Лабораторный анализ грунта

Особое внимание уделяется анализу отобранных кернов грунтов, лежащих в основании фундамента. Характеристики грунтов определяют вероятность и величину осадки под воздействием строения. Для оптимального результата, обладающего достаточной точностью, определены правила отбора образцов и порядок их анализа.

Камеральные работы

На заключительном этапе обследования фундаментов перед исполнителем стоит задача обобщить проведённые работы и составить детальный отчёт по объекту, с полным описанием текущего состояния конструкции и рекомендациями для последующих работ.

Специалисты, выполняющие обследование оснований и фундаментов, имеют широкие полномочия по организации строительства. В случае выявления по результатам работ несоответствия фундаментов нормативным требованиям, они могут приостановить строительство до устранения указанных замечаний. При необходимости, может проводиться дополнительное обследование.

Усиление старых стен

Старые стеновые панели сохраняют стабильность до тех пор, пока не происходит перегрузка от новых конструкций. И если разрешение от экспертов получено, можно смело строить мансарду или начинать возведение второго этажа.

Кирпичные стены можно усилить так:

• Столбики из металла квадратного сечения 100*100 мм монтируются на фундаменте и связываются с армопоясом. Шаг установки 2 метра по периметру всех стен.
• Металлическая арматура сечения 12-14 мм с шагом в 2 метра погружается в штробы, выдолбленные в стенах по уровню нижней границы проемов окон.

Деревянные дома требуют только усиления фундамента, так как сами стены невозможно значительно укрепить. Для того чтобы фундамент выдержал новые нагрузки, нужно сделать так:

1. Заменить одну сторону опоры или провести полную замену опор. Для этого дом освобождается от всех предметов, демонтируются двери, окна и строение поднимается гидравлическим домкратом. После чего заливается новый фундамент, на который и будет опираться все здание.
2. Армопояс. Монолитный пояс из железобетонной ленты заливается по всему периметру строения. Эта лента, как показано на фото, размещается в траншее, вырытой вдоль старой несущей основы на глубину 0,8 м, шириной в 0,5 м больше, чем старая основа. Старый фундамент зачистить, обработать грунтовкой, забить в основу горизонтальные штыри в несколько рядов и можно приваривать эту конструкцию к арматуре. Следом укладывается (поверх арматуры) металлическая сетка и заливается бетоном.

Важно! Иногда для усиления основания достаточно усилить только угловые узлы. Например, если второй этаж планируется достраивать легкими каркасными конструкциями. Обкопанные в диаметре 1 метра углы, оснащаются приваренной арматурной решеткой, которая сваривается с металлическими прутками старого фундамента и затем все заливается бетоном.

1. Кроме того, чтобы разгрузить несущие и стеновые элементы, возводится дополнительный внешний/внутренний каркас. Такая система позволяет выполнить надстройку без опоры, по сути, строение представляет собой два дома, соединенных коммуникациями.

Важно! Каркасные системы обустраиваются по всему периметру дома, вне зависимости от внешнего или внутреннего типа.

Методы определения прочности бетона при обследовании фундаментов

Определение прочности используемого при строительстве фундамента бетона является ключевой задачей при обследовании. Для установления на практике характеристик материала существует несколько различных методов, которые делятся на несколько групп

1. Разрушающие методы
2. Прямые неразрушающие
3. Косвенные неразрушающие

В основе их разделения лежит механическое воздействие на бетон. При подборе оптимального метода отталкиваются от конкретного объекта и его характеристик, а также от имеющегося в распоряжении оборудования.

Разрушающие методы являются классическими и требуют анализа заложенного фундамента на месте, с помощью механического воздействия. Наиболее популярным и принято считать точным методом служит метод определения прочности путём испытания отобранных из конструкции образцов. Несмотря на точность, с течением времени к этому способу прибегают всё реже. Причина кроется в нежелательности даже минимальных механических повреждений фундаментов.

Испытания бетона на прессе

Каждый материал имеет свой паспорт с описанием заводских характеристик. Бетон делится на несколько классов и для конкретного объекта необходимый рассчитанный класс описывается в проектной документации. Отклонение от класса недопустимо, так как нарушает все проектные расчёты. В лабораторных условиях технология определения класса бетона предельно проста: на специально предназначенном гидравлическом прессе производят раздавливание изучаемых кубиков бетона. Показатель прочности, полученный в ходе опыта, определяет класс материала.

На данный момент лучшим способом обследования фундамента является применение способов неразрушающего анализа. С помощью специальных приборов создаётся ультразвуковое излучение необходимой длины волны, которое, проходя сквозь бетон, улавливается приёмником. Так специалисты получают все необходимые характеристики материала.

Как мы работаем

Заказ услуги

Для этого Вам необходимо позвонить, написать (email) или воспользоваться формой обратной связи.

Уточнение задачи

Наш специалист связывается с Вами по телефону, уточняет задачу и делает предварительный расчет объемов работ.

Коммерческое предложение

Высылаем Вам коммерческое предложение с окончательной стоимостью и графиком производства работ.

Заключение договора

Заключаем договор, утверждаем техническое задание. Вносите аванс согласно условиям договора.

Мы приступаем к работе

Согласовываем программу работ. Выполняем полевые, камеральные, лабораторные и проектные работы.

Передача документации

Передаем Вам комплект отчетно-технической документации с закрывающими документами.

В каких случаях проводят обследования фундаментов

Главные причины необходимости в обследовании фундамента следующие:

1. Требования класса безопасности возводимого объекта, которые предписывают обязательное обследование фундаментов
2. Выявление дефектов в конструкции, которые могли быть спровоцированы фундаментом
3. Дополнительное усиление имеющейся конструкции

В последнем случае проведение обследования предшествует строительным работам. Потребность в этом возникает в случае:

1. Возведения дополнительных этажей здания
2. Монтаж технологических установок и оборудования
3. При механическом износе существующего фундамента

Во всех случаях требуется разработка проекта по усилению фундамента, которая невозможна без детального анализа существующей конструкции.

Результаты работ

Результатом проведения работ является техническое заключение, которое содержит:

• Пояснительную записку с описанием геометрических размеров фундаментов, армирования ж/б конструкций, пр.;
• Обмерные чертежи с привязкой к несущим конструкциям;
• Карту вскрытий — чертежи с обозначением мест вскрытий конструкций (в них указывается количество и диаметры арматуры, сечений, вычерчиваются шурфы, пр.);
• Карту дефектов — чертежи, содержащие информацию по обнаруженным дефектам;
• Фотофиксацию деталей исследований;
• Результаты инструментальных испытаний (найденные дефекты, повреждения, данные по установке прочностных характеристик, описания задействованных методик).

Усиление старых стен

Старые стеновые панели сохраняют стабильность до тех пор, пока не происходит перегрузка от новых конструкций. И если разрешение от экспертов получено, можно смело строить мансарду или начинать возведение второго этажа.

Кирпичные стены можно усилить так:

• Столбики из металла квадратного сечения 100*100 мм монтируются на фундаменте и связываются с армопоясом. Шаг установки 2 метра по периметру всех стен.
• Металлическая арматура сечения 12-14 мм с шагом в 2 метра погружается в штробы, выдолбленные в стенах по уровню нижней границы проемов окон.

Деревянные дома требуют только усиления фундамента, так как сами стены невозможно значительно укрепить. Для того чтобы фундамент выдержал новые нагрузки, нужно сделать так:

1. Заменить одну сторону опоры или провести полную замену опор. Для этого дом освобождается от всех предметов, демонтируются двери, окна и строение поднимается гидравлическим домкратом. После чего заливается новый фундамент, на который и будет опираться все здание.
2. Армопояс. Монолитный пояс из железобетонной ленты заливается по всему периметру строения. Эта лента, как показано на фото, размещается в траншее, вырытой вдоль старой несущей основы на глубину 0,8 м, шириной в 0,5 м больше, чем старая основа. Старый фундамент зачистить, обработать грунтовкой, забить в основу горизонтальные штыри в несколько рядов и можно приваривать эту конструкцию к арматуре. Следом укладывается (поверх арматуры) металлическая сетка и заливается бетоном.

Важно! Иногда для усиления основания достаточно усилить только угловые узлы. Например, если второй этаж планируется достраивать легкими каркасными конструкциями. Обкопанные в диаметре 1 метра углы, оснащаются приваренной арматурной решеткой, которая сваривается с металлическими прутками старого фундамента и затем все заливается бетоном.

1. Кроме того, чтобы разгрузить несущие и стеновые элементы, возводится дополнительный внешний/внутренний каркас. Такая система позволяет выполнить надстройку без опоры, по сути, строение представляет собой два дома, соединенных коммуникациями.

Важно! Каркасные системы обустраиваются по всему периметру дома, вне зависимости от внешнего или внутреннего типа.

Оценка рисков

Принимать решение о том, строить или нет второй этаж, нужно только предварительно оценив все риски:

1. Предварительная оценка экспертов поможет выяснить, готов ли деревянный дом к дополнительным нагрузкам.
2. Экспертиза покажет техническое состояние фундамента, перекрытий, стеновых панелей.
3. Заключение определит необходимость и способ укрепления всей конструкции.

Источник: furnilux.ru