Замена фундамента на винтовые сваи
Статья расскажет о том, как выполняется замена фундамента на винтовые сваи, если существующее основание пришло в негодность.
Содержание статьи:
1. Когда нужна замена фундамента на винтовые сваи?
2. Разработка проекта замены фундамента на винтовые сваи
3. Общий план работ. Как избежать разрушений здания при подъеме
3.1. Установка винтовых свай под старый дом
Фундаменты частных домов, особенно возведенных несколько десятилетий назад, как правило, приходят в негодность, когда остальные конструкции здания еще в полном порядке. Причин этому несколько.
Конечно, не последнюю роль играет негативное воздействие внешних факторов, которому фундамент подвержен в наибольшей степени. Но куда опаснее по своим последствиям – отсутствие информации о грунтовых условиях на этапе строительства. Хотя многие в курсе, что на их участке преобладают, к примеру, глины, лишь единицы знаю, что в разных ситуациях глинистые грунты имеют разное сопротивление при взаимодействии с фундаментом. И спрогнозировать реальное сопротивление в каждом конкретном случае, опираясь только на общее описание грунтов, довольно затруднительно. В результате при эксплуатации накапливаются многочисленные проблемы (неравномерные осадки, крены, трещины и т.д.), из-за чего возникает необходимость в замене фундамента.
И уж если информация о грунтовых условиях площадки не была учтена на этапе строительства, стоит позаботиться об этом хотя бы на этапе реконструкции. Ведь грунт – материал, характеристикам которого свойственна значительная изменчивость даже в геологически однородном массиве.
Чем более полной будет информация о грунтовых условиях, тем меньше вероятность ошибки. К примеру, данные об агрессивности грунтов по отношению к материалам, используемым в фундаментной конструкции, не менее важны, чем данные об их несущей способности. Те же глины в подавляющем большинстве случаев находятся во влажном или водонасыщенном состоянии, а значит, характеризуются высокой степенью коррозионной агрессивности по отношению к стали. И игнорирование этого факта при строительстве фундамента из винтовых свай может привести к серьезным рискам (возможно сокращение срока службы 1 мм стали с 20 лет до 5).
1. Когда нужна замена фундамента на винтовые сваи?
Снижение прочности фундамента может стать причиной разрушения всего строения. Важно не упустить нужный момент и вовремя выполнить замену фундамента. Что может послужить сигналом?
- Многочисленные наклонные трещины.
- Частичное разрушение фундамента.
- Неравномерные осадки в виде крена.
Если присутствуют какие-либо из перечисленных повреждений, необходимо как можно скорее определить их характер и масштаб. Это даст возможность оценить объем восстановительных работ (в некоторых случаях реконструкция может обойтись дороже, чем строительство нового дома, например, дачного).
Необходимость в замене может также возникнуть, если выполняется реконструкция всего строения, и существующий фундамент не соответствует требованиям нового проекта.
2. Разработка проекта замены фундамента на винтовые сваи
Все работы по реконструкции должны выполняться в строгом соответствии с проектной документацией. Именно на этапе проектирования назначаются параметры винтовых свай (геометрические, конструктивные), наиболее соответствующие грунтовым условиям участка (таблица 1).
Таблица 1 - Основания для назначения параметров винтовых свай.
|
Параметр |
Основание для назначения |
|
Марка стали |
На основании требований к жесткости и прочности, а также исходя из грунтовых условий, в том числе данных о коррозионной агрессивности грунтов, и условий эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»). |
|
Толщина стенки ствола сваи, мм |
На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»). |
|
Диаметр ствола сваи, мм |
На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости, прочности и устойчивости (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»). |
|
Длина сваи, мм |
Исходя из показателей расчетной глубины промерзания и несущей способности грунтов (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»). |
|
Диаметр лопасти, мм, количество лопастей |
На основании данных о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости) и о несущей способности грунтов (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»). |
|
Конфигурация лопасти |
На основании данных о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). |
Практический опыт ГК «ГлавФундамент» подтверждает, что для получения данных, достаточных для проектирования фундамента, не обязательно проводить инженерно-геологические изыскания, достаточно выполнить:
- геотехнические и геолого-литологические исследования;
- измерения коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).
Данные процедуры разрабатывались специалистами с учетом особенностей индивидуального жилищного строительства, поэтому отличаются простотой и невысокой ценой (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).
Помимо грунтовых условий, в проекте реконструкции должны быть учтены и данные о нагрузках от строения.
Фундамент любого сооружения испытывает несколько видов воздействия:
- нагрузки под ответственными несущими узлами и конструкциями сооружения;
- нагрузки под несущими и самонесущими стенами;
- нагрузки под ненесущими перегородками и лагами пола.
В таком случае, чтобы добиться равномерного распределения запаса прочности по всему фундаменту, для каждого вида воздействия нужно использовать свой типоразмер свай. Это позволит повысить надежность конструкции и увеличить срок ее службы.
При этом следует учитывать, что количество, диаметр и конфигурация лопастей обеспечивают прежде всего способность свай к восприятию проектных нагрузок, тогда как толщина стенки и диаметр ствола – соответствие требованиям к жесткости, прочности и долговечности.
3. Общий план работ. Как избежать разрушений здания при подъеме
Чтобы заменить фундамент на винтовые сваи, постройку нужно поднять над старым основанием с помощью мощных домкратов. Рассчитать нагрузку на домкраты просто, если известен вес строения. Чтобы определить его, нужно знать размеры конструкции и материалы, из которых она выполнена (подробнее «Расчет свайного фундамента»).
Для уменьшения веса строения, из него необходимо вынести все, вплоть до легкой домашней утвари. Не менее важно отсоединить или разобрать все пристройки, которые могут помешать подъему.
При поддомкрачивании стены могут отклоняться от прежнего положения (при подъеме стены высотой 3 м на 20 см отклонение может составить до 8 см). Определяющими станут в этом случае возраст и состояние дома.
Избежать разрушений, вызванных отклонениями, можно, если разобрать 20-30 см пола вокруг печи и перекрытия чердака около трубы. Если дом очень ветхий, то придется снять двери, достать окна из проемов. Дополнительно можно использовать специальные сжимы – прочные металлические полоски, которые крепятся к стенам по вертикали. Они придадут стене жесткость, защитят от возможных смещений при поддомкрачивании и подъеме.
Поднятие нужно осуществлять плавно, без резких рывков. Если запланирован подъем более чем на 15 см, то процесс делится на несколько этапов, на каждом из которых «берется высота» не более чем в 5-10 см.
После этого под стены и углы дома подкладываются блоки, чтобы избежать непредвиденных ситуаций.
3.1. Установка винтовых свай под старый дом
Ход работ:
- винтовые сваи закручиваются по парам по длинным сторонам строения на расстоянии 20-40 см от стен;
- сваи бетонируются, затем на каждую привариваются оголовки, чтобы служить опорой стальным балкам, проходящим под стенами дома;
- строение поднимается специальными домкратами;
- под строение подкладываются балки, обрезанные строго по размеру строения с необходимым запасом 20-40 см для крепления к винтовым сваям;
- балки крепятся к оголовкам (крепление сварное), затем вся конструкция прокрашивается;
- строение опускается на готовую конструкцию;
- старое основание можно оставить или разобрать – на усмотрение заказчика.
Замена фундамента на винтовые сваи – это реальный вариант продлить срок службы старого строения, тем более если полностью соблюдать все необходимые условия при проведении работ.
Примеры выполненных работ размещены в разделе «Реконструкция».