Горизонтальное и наклонное армирование грунтов в основании здания при его реконструкции

Горизонтальное и наклонное армирование грунтов в основании здания при его реконструкции

Эксплуатация здания или сооружения на территории сложенной структурно неустойчивыми грунтами, представляет собой сложную проблему, как в материальном, так и в техническом отношениях.

Проблема заключается в низкой несущей способности и высокой деформативности таких грунтов. Свидетельством этому есть большое количество деформированных зданий и сооружений в разных странах. Для решения этой проблемы всё шире применяется армирование грунтов элементами повышенной жёсткости с целью увеличения несущей способности оснований.

При капитальном строительстве чаще применяется вертикальное армирование, что обусловлено несколькими обстоятельствами:

  • во-первых, грунтовыми условиями, например, когда необходимо укрепить основания на существенную требуемую глубину;
  • во-вторых, к вертикальному армированию более адаптирована выпускаемая промышленностью строительная техника.

Горизонтальное и наклонное армирование грунтов при реконструкции

Однако при реконструкции зданий, когда часто возникает необходимость в повышении несущей способности оснований при надстройке этажей, дополнительном монтаже оборудования и т.п., чаще требуется закрепление грунтов на незначительную глубину в зоне активных деформаций основания здания. В этих ситуациях более эффективным закреплением оснований является горизонтальное или наклонное армирование слоя грунта непосредственно под фундаментами. Такой подход к закреплению грунтов приемлем также для предупреждения осадок деформированных зданий на слабых или обводнённых грунтах.

При реконструкции здания, надстройкой одним-двумя этажами, возможно применение технологии горизонтального или наклонного армирования грунтов основания корневидными сваями. Эта технология предусматривает применение станков горизонтального или наклонного бурения грунтов и базируется на буросмесительном методе закрепления грунтов.

На рис. 1 показана технологическая схема горизонтального армирования грунтов

Рис. 1. Технологическая схема горизонтального армирования грунтов надстраиваемого здания

1 — буровой станок; 2 – полая штанга; 3 – буросмеситель; 4 – грунтоцементная смесь; 5 – вертлюг; 6 – растворонасос; 7 – растворомешалка; 8 – гибкий рукав; 8 – существующие фундаменты реконструируемого здания

На рис. 2 – схема наклонного армирования грунтов

Рис. 2. Схема наклонного армирования грунтов на примере здания со столбчатым фундаментом и с устройством стального каркаса

Суть технологии горизонтального армирования

Вдоль одного из фасадов реконструируемого здания, отрывается котлован на требуемую по расчёту глубину – в зависимости от количества рядов армоэлементов. На дне котлована устанавливается рельсовые настилы для перемещения станка горизонтального бурения вдоль здания. Станок горизонтального бурения (1) оснащен полыми буровыми штангами (2), вначале которых закреплён буросмесительный орган (3), который выполняет функцию буровой коронки для рыхления грунта и перемешивания разрушенного грунта цементной суспензией. При вращении буровой штанги и буросмесительного органа с одновременным осевым перемещением происходит разрушение природной структуры грунта. Одновременно с началом разрушения грунта через вертлюг, которым снабжён станок горизонтального бурения, по полым штангам нагнетается водоцементный раствор требуемой консистенции, который под давлением через отверстия буросмесительного органа перемешивается с грунтом нарушенной структуры. Тщательно перемешанный с цементным раствором грунт затвердевает и становится армирующим элементом повышенной жёсткости.

Суть технологии наклонного бурения

Технология наклонного бурения отличается тем, что не нужно устраивать траншею, достаточно просто знать глубину заложения существующего фундамента и инженерно-геологические условия площадки, чтобы принять необходимые параметры усиления основания. Также, применение наклонного армирования дает возможность устройства дополнительного арматурного каркаса в грунтоцементный элемент для увеличения несущей способности усиленного грунта основания.

Армирование грунта данными двумя методами осуществляется с помощью технологической линии, включающей станок горизонтального бурения, растворонасос и растворомешалку. Приготовление водоцементного или грунтоцементного раствора осуществляется любыми растворосмесителями, которые выпускает промышленность, при условии обеспечения однородности закрепляющего раствора. В качестве растворонасосов могут быть использованы насосы, которые развивают давление 0,5…0,7 МПа.

На фото 1 приведен общий вид траншеи вдоль стены здания, из которой велись работы по усилению грунтов основания горизонтальными грунтоцементными элементами.

Общий вид траншеи вдоль стены здания, из которой велись работы по усилению грунтов основания горизонтальными грунтоцементными элементами

На фото 2 приведен станок в процессе производства устройства горизонтальных грунтоцементных элементов.

Станок в процессе производства устройства горизонтальных грунтоцементных элементов

Армирование – одна из основных функций геосинтетических материалов

Армирование грунтовых сооружений может осуществляться с помощью геосинтетиков.
Прочные и эластичные геосинтетики стали неотъемлемой частью любых работ по армированию грунтовых объектов. В практике применяется несколько основных материалов для армирования выполненных из геосинтетического волокна: геотекстиль, геосетка и георешетка. Каждый из видов обладает своими особенными функциями. Часто можно встретить одновременное применение нескольких типов материала для достижения более высоких результатов.

Процесс армирования

Армирование грунта геотекстилем происходит по одной схеме при создании опорных конструкций, сооружений, насыпей, дорог, аэродромов, откосов:

  • Строительная площадка тщательно очищается от мусора. Основание армогрунтового сооружения подготавливается в соответствии с проектными условиями застройки. Важно предусмотреть место для подъездных путей;
  • При наличии свай срезают острые кромки углов, накрывают наголовником во избежание повреждения геотекстиля;
  • Устроить дренаж армогрунтового сооружения. При создании дренажа армогрунтовых откосов предусмотреть создание достаточного дренажного слоя во избежание вымывания насыпного материала под воздействием атмосферных осадков;
  • Рулоны геотекстиля разворачивают и натягивают, чтобы не было складок. Укладку производят внахлест до 30 см;
  • Стыки соединяются прошивкой, но при этом способе нахлест должен быть не менее 50 см, свариванием или скобами;
  • Уложенное и выровненное полотно засыпают щебнем, гравием, грунтом и уплотняют;
  • При послойном возведении армогрунтовой конструкции производится укладка, выравнивание, уплотнение каждого слоя;
  • При возникновении препятствий в виде труб по проекту разрешено делать отверстие в арматуре или сдвигать ее в горизонтальной и вертикальной плоскости;
  • Насыпной материал укладывают параллельно облицовке;
  • При укладке бережно относиться к армирующему элементу, чтобы не повредить поверхность;
  • Избегать переезда армируемой поверхности транспортным средством;
  • Следить за соответствием толщины слоя указанному в проекте;
  • Уплотнение насыпного материала в близости от облицовки должно производиться с помощью легкого оборудования;

Установка геосетки при армировании грунтов

При укреплении откосов и склонов геосетка раскатывается по продольной или поперечной линии уклона. Пологие откосы требуют продольной раскатки сетки, а на нижних и верхних частях насыпей укладка ведется по поперечной линии.

В этом случае устойчивость грунтов к смещению и эрозии повышается. Рекомендованный нахлест 20-30 см, а крепление ячеистого синтетика к грунту осуществляется с помощью анкеров или специальных скоб.

Интервал крепления по длине – каждые 5-10 метров, по ширине геосетка фиксируется скобами 2-3 раза.

После раскатки на сетку насыпается плодородный слой при толщине от 10 см. Аналогичным способом осуществляется укладка сетки и на других основаниях.

Сетка для укрепления грунта значительно сокращает финансовые и временные затраты при строительстве и ремонте. Ее применение позволяет уменьшить количество грунта для засыпки и увеличить срок эксплуатации объектов.

Применение геосетки актуально при сооружении насыпей и армировании крутых откосов и склонов вдоль железнодорожных и автомагистралей. Без ее использования не обходится строительство подпорных стен, рекультивация земель, устройство различных спортивных площадок с мягким покрытием. Сетка для удержания грунта необходима и в гидростроительстве. Она используется для укрепления берегов водоемов в целях предотвращения их размыва.

Читайте также  Усадка фундамента

В зависимости от материала геосетки обладают характеристиками, сведенными в таблицу:

Полимер Прочность УФ стойкость Химостойкость Биостойкость Водостойкость
Полипропилен низкая низкая высокая высокая высокая
Полиамид высокая низкая уменьшение при рН 9 высокая высокая

Поможем рассчитать стоимость доставки материалов до вашего объекта

Отправляя форму Вы соглашаетесь с обработкой персональных данных

Я (далее — Субъект персональных данных) прочитал Политику конфиденциальности и даю свое согласие ООО «Армпласт», с местом нахождения: г. Нижний Новгород, 603001, Нижне-Волжская Набережная, 17/2, 3 этаж (далее — Компания), на сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление и уничтожение, в том числе автоматизированные, своих персональных данных в специализированной электронной базе данных о моих контактных данных, которые могут быть использованы Компанией при информировании меня о продуктах и услугах, предложения мне продуктов и услуг Компании, и в целях участия в опросах/анкетировании, проводимых Компанией для изучения и исследования мнения клиентов о качестве обслуживания и услугах Компании, при условии гарантии неразглашения данной информации третьим лицам.

Я согласен на предоставление мне информации и предложение продуктов путем направления почтовой корреспонденции, посредством электронной почты, телефонных обращений, SMS-сообщений.

Данное согласие действует с момента заполнения формы в течение срока предоставления Компанией услуг и пяти лет после прекращения указанных услуг. По истечении указанного срока действие данных считается продленным на каждые следующие пять лет при отсутствии у Компании сведений о его отзыве Субъектом персональных данных.

Субъект персональных данных может отозвать свое согласие, следуя по специальной ссылке в сообщениях от ООО «Армпласт».

Область применения стабилизатора грунта «ANT»

устройство оснований автомобильных дорог I– V категории, нежесткого и жесткого типов;

покрытия дорог IV – V категории переходного типа;

стабилизация подошвы и рабочего слоя земляного полотна;

в качестве добавки при укреплении грунтов органическими или комплексными вяжущими.

Самостоятельно Стабилизатор «ANT» может применяться при стабилизации глинистых грунтов с числом пластичности от 1 до 17 (супеси, суглинки, глины). Стабилизированные грунты могут применяться для стабилизации подошвы или рабочего слоя земляного полотна, а также устройства нижних слоев оснований.

Для получения укрепленных грунтов необходимо добавление цемента в количестве 2%-5% от массы грунта. Норма расхода цемента зависит от типа грунта, климатической зоны и требуемых прочностных свойств укрепленного грунта. Для проведения работ возможно использование супесей, суглинков, песчано-гравийных смесей, слабопрочных каменных материалов, отходов дробления каменных материалов и бетона.

Использование Стабилизатора грунта «ANT», совместно с органическими или комплексными вяжущими, позволяет снизить расход вяжущих и увеличить прочностные характеристики укрепленных грунтов. Помимо происходящей окислительно-восстановительной реакции в грунте, Стабилизатор «ANT» позволит повысить адгезию битумного вяжущего с грунтом, а также равномерно распределить его по всему объему грунта.

Особенности укладки георешётки

Заранее разрабатывается проект, который предусматривает обязательные мероприятия по укреплению грунта. На сложных участках требуется предварительная трамбовка почвы. Стоит упомянуть о необходимости обустройства дренажной системы. Влага считается главной причиной подвижности грунтов. Перед подсыпкой песка и щебня выстилается геотекстиль.

Работы по укладке георешётки ведутся только после проверки функционирования дренажа, так как исправить потом что-либо будет проблематично.

Если участок имеет наклон, монтаж полимерного материала начинают с верхнего склона. Вдоль горизонтали в грунт вбиваются анкера с шагом, равным параметрам ячеек. После этого георешётка крепится на фиксаторы, которые впоследствии заглубляются на 35-50 см.

Закреплённые модули заполняются щебеню или другим материалом. Дальнейшие работы зависят от задумки дизайнера и функциональности площадки.

Последовательность устройства полов

  1. Выкапываем и убираем верхний слой грунта. Оставшийся грунт утрамбовываем.
  2. Выполняем обратную засыпку, используя песок и щебень. Уплотняем каждый слой по 20 см, поливая их водой. Чем лучше будет утрамбована обратная засыпка, тем меньше вероятности проседания насыпи. Если засыпка полметра и больше, то это будет дорого. Можно на дно вырытого котлована разместить строительные отходы, битый бетон и раствор.
  3. На уплотненное песчаное и щебеночное основание укладывается подстилающий слой бетона, толщиной 100-150 мм. Хотя согласно СП 29.13330.2011 для жилых помещений эта величина составляет 80 мм, лучше увеличить ее до 100-150 мм, тогда основание будет более прочным.
  4. Бетон при укладке должен иметь скругление к стене. На это скругление опирается пароизоляция, когда ее край будет примыкать к стене и подниматься вплоть до финишного покрытия. Если этого не сделать, увеличивается вероятность случайного повреждения мембраны пароизоляции.
  5. Укладываем пароизоляцию. Это делается обязательно. Дело в том, что влажность, которая находится в грунте, всегда стремится выйти вверх в виде пара. Это естественный и постоянный процесс. Пар будет подниматься и проникать в теплоизоляцию и финишное покрытие и наносить им ущерб. Влажность и сырость поднимутся по стенам, внизу их будет постоянно мокро и заводиться плесень. Поэтому наносится слой пароизоляции. Ее виды:
    • полиэтиленовая или полипропиленовая пленки;
    • мембрана пленочная;
    • жидкая резина;
    • рубероидные наплавляемые материалы:
    • пенетрирующие смеси.
      Стыки пароизоляции герметично соединяются между собой.
  6. По периметру помещения по стене устанавливают демпферную ленту. Ее изготавливают из вспененного полиэтилена, она гасит расширения всей конструкции, также уплотняет зазор между утеплителем и стеной.
  7. Далее укладывают теплоизоляцию. Ее не нужно приклеивать или прикручивать саморезами, так как вес, который ляжет сверху, плотно прижмет ее. В качестве теплоизоляции используется плотная минеральная вата, а еще лучше экструзионный пенополистирол, толщина 50 мм. Нужно ли укладывать пенополистирол полосой по стене внизу по периметру помещения? Если снаружи дома стоит высокий утепленный цоколь, то скорее всего нет. Но, если есть мостик холода, то придется положить полоску утеплителя по периметру.
  8. Укладываем армировку по маякам.
  9. Трубы отопления и водопроводные для теплых полов необходимо утеплить мерилоном. Эти трубы, нагреваясь и охлаждаясь, играют в диаметре, увеличиваясь и сужаясь, что приведет к растрескиванию раствора вокруг них. Мерилон сильно увеличит диаметр трубы, и поведет к увеличению высоты стяжки. Чтобы не увеличивать ее высоту, поверх труб, уложенных в мерилон, набрасывают 2 слоя штукатурной металлической сетки, самой тонкой 10х10 мм. Не стоит ее укладывать сплошным настилом, а только над водопроводными и отопительными трубами.
  10. Укладываем стяжку из цементного раствора или мелкофракционного бетона.

УСЛОВИЯ ВЫБОРА ВИДА И СОСТАВА ИНЪЕКЦИОННОГО РАСТВОРА

– геологические и гидрогеологические условия конкретного участка;

– минералогический и химический состав грунта и грунтовых вод (карбонатность, загипсованность, содержание глинистых и гумусовых частиц);

– цель инъекции (повышение прочности, стабильности или водонепроницаемости грунтов, заполнение крупных пустот или трещин, предотвращение водопритока и т.п.);

– назначение раствора (инъекционный, буровой, для устройства обоймы, грунтоцементных свай и др.);

– требования к физико-механическим характеристикам укрепленного грунта и к технологическим параметрам раствора (прочность, водонепроницаемость грунта, плотность, вязкость, сроки схватывания раствора и др.);

– требования технологии приготовления (высокая растворимость и смешиваемость материалов, простота приготовления, возможность полной механизации работ), стоимость и дефицитность исходных материалов, требования техники безопасности;

– экологические требования к материалам для приготовления растворов, правила безопасности при приготовлении растворов и производстве работ по укреплению грунта.

Читайте также  Терморегулятор на батарею отзывы

Часто встречающиеся ошибки

К распространенным ошибкам можно отнести:

  1. Использование устаревшей либо не соответствующей техники.
  2. Использование грунта с недостаточной влажностью либо, наоборот, слишком переувлажненного грунта.
  3. Отсутствие контроля при проведении работ по уплотнению слоев.
  4. Неправильная концентрация смеси, то есть малое или большое содержание вяжущих элементов.

По итогу хотелось бы выделить следующее, что при подготовке любого объекта и производимых работах, используя технологию стабилизации и укрепления, важно подходить ответственно к проведению в целом работ. Уделять внимание проектированию, инженерно техническому и лабораторному анализу. Без грамотного контроля по составу смеси конечный результат, как экономическая эффективность, будет утерян.