Для устранения причин деформаций здания, т.е. остановки процесса неравномерного
развития осадок, используется методика инъекционного закрепления контактной зоны
основания под подошвой фундамента. Такая работа, как правило, должна выполняться
в комплексе с работой по усилению тела бутового фундамента.
Принципиальное решение использования методики инъекционного закрепления контактной
зоны основания под подошвой фундамента, с восстановлением сплошности тела бутового
фундамента, представлено на рис. 3.1, 3.2, 3.3.
Рис. 3.1. Схема проведения инъекционных работ по усилению тела бутового фундамента
с первого этажа здания.
Рис. 3.2. Схема – этап проведения инъекционных работ по усилению тела бутового фундамента
со стороны фасада здания.
Рис. 3.3. Схема – этап проведения комплекса инъекционных работ по усилению тела
бутового фундамента и контактной зоны под его подошвой.
На рис. 3.1, 3.2, 3.3 представлены схемы последовательного проведения подобных инъекционных
работ для одного из зданий Санкт-Петербурга.
Поскольку определить точно зоны с пониженной прочностью в бутовой кладке для всего
здания достаточно сложно, то работы по усилению должны выполняться для всех фундаментов
реконструируемого здания. В этом случае в проекте по усилению фундаментов должны
быть выполнены с определенным шагом буровые инъекционные скважины, в которые подаётся
цементный раствор под давлением 0,2…0,4 мПа. Расход цементного раствора по выполненным
скважинам в зависимости от степени выветрелости (наличия пустотности) кладки может
быть различным. Эти различия могут измеряться расходами от 1000 кг до 50 кг раствора
на одну скважину. Закачивание раствора в одну скважину производится до тех пор,
пока из соседней скважины, расположенной на расстоянии 1,0…1,5 м, не начнётся вытекание
данного раствора. При таком методе выполнения работ по усилению гарантируется создание
(восстановление) сплошности, монолитности бутовой кладки фундамента и её надежное
дальнейшее существование в новых условиях эксплуатации.
Следует подчеркнуть, что главным фактором увеличения несущей способности разуплотнённого
основания является инъекция цементного раствора в контактную зону под подошву фундамента.
В этом случае устраняются не только имеющиеся неоднородности основания, но и имеющиеся
лежни покрываются плотной коркой смеси из цемента и грунта, предотвращая, таким
образом, возможность их гниения. В результате улучшаются механические характеристики
основания, увеличивается его расчётное сопротивление, предельное давление на грунт.
Большое значение в этом случае имеет качество выполняемых работ, которое должно
быть тщательно проконтролировано, поскольку влияет на изменение расчётных характеристик
грунтов, заложенных проектировщиком.
В качестве примера проектного решения по цементационному упрочнению грунтового основания
под фундаментом реконструируемого здания, ниже, на рис. 3.4, приведён перечень тех
технологических операций, которые отражаются на первом листе проекта.
Рис. 3.4. Пример перечня основных технологических операций, которые отражаются на
первом листе проекта при инъекционном закреплении основания.
Рис. 3.5. Пример проектного решения поперечного сечения фундаментов реконструируемого
здания с цементационным закреплением основания и зоны вокруг шпунтового ограждения.
Цементационное закрепление основания отражается в проектном решении (рис. 3.5) для
создания необходимых свойств основания. В представленном примере закрепление основания
выполняется и вдоль шпунтовой стенки, обеспечиваю её устойчивость.
Следует подчеркнуть, что представленный пример проектного решения связан с понижением
пола существующего подвала и, следовательно, с необходимостью понижения уровня грунтовых
вод в период производства работ. Чтобы исключить необходимость водоотлива и другие
негативные факторы, сопутствующие данному процессу, проектом предусмотрено создание
противофильтрационного экрана под всем днищем подвала. Выполнение такого вида работ
обеспечит необходимую выемку грунта и устройство нового пола подвала в сухом котловане.
В целях создания полностью водонепроницаемой грунтовой завесы (цементационное закрепление
не гарантирует таких условий), проектом предусматривается устройство дополнительного
упрочнения в виде смолоинъекционного (полиуретановая композиция) закрепление днища
котлована (рис. 3.6.).
Рис. 3.6. Пример перечня основных технологических операций, которые отражаются на
первом листе проекта при смолоинъекционном (полиуретановая композиция) закреплении
днища котлована.
Рис. 3.7. Пример проектного решения поперечного сечения фундаментов реконструируемого
здания с смолоинъекционном (полиуретановая композиция) закреплением днища котлована
(создание противофильтрационного экрана).
Проведение запланированного комплекса мероприятий по усилению грунтового основания
требует применения специальной малогабаритной строительной техники (см. фото на
рис. 3.8.). Применяемые буровые станки должны не только проходить через существующие
проёмы здания, но и выполнять свои функции в стеснённых подвальных помещениях. В
ряде случаев, когда габариты подвала не позволяют использовать имеющуюся строительную
технику, используют ручные буровые установки или выполняют работы из помещений первого
этажа.
Каждое решение по усилению основания принимается индивидуально с учётом особенностей
здания, грунтовых условий и проектируемых задач по реконструкции.
Рис. 3.8. Фотографии малогабаритной строительной техники, используемой при усилении
оснований реконструируемых зданий.
Выполнение работ по усилению грунтового основания под фундаментами существующих
зданий является технически сложной задачей и потому должно выполняться специализированной
организацией, имеющей соответствующие лицензии.