2.2 Фундаменты

Деформации фундаментов и подземных частей зданий и сооружений происходят не только от неудовлетворительной работы грунтового основания, но и от недостаточной прочности фундаментов, смещения их из проектного положения.

При изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных фундаментов мелкого заложения чаще всего встречаются следующие дефекты:

– снижение прочности бетона по сравнению с проектной;

– несоответствие арматуры по диаметру, количеству и классам стали проектному решению;

– несоблюдение требований к толщине защитного слоя, смещение арматуры из проектного положения;

– уменьшение проектных размеров фундаментов;

– смещение фундаментов как в плане, так и по высоте;

– некачественное выполнение монолитных железобетонных поясов в фундаментах (дефекты уплотнения смеси, анкеровки арматуры и т.д.);

– отсутствие или некачественное выполнение горизонтальной гидроизоляции фундаментов.

Снижение прочности монолитных фундаментов чаще всего происходит при их промораживании в зимних условиях и отсутствии ухода за бетоном в летнее время. Малая прочность бетона сборных фундаментов обычно связана с нарушением регламента тепловой обработки при их изго-товлении. Понижение прочности бетона сказывается на прочности фундаментов на продавливание, условиях заделки колонны в фундаменте.

Уменьшение количества и применение пониженного класса арматуры снижает прочность плитной части на изгиб, а подколонной части – на сжатие и раскалывание.

Уменьшение толщины защитного слоя бетона приводит к коррозии арматуры и снижению срока службы фундаментов.

Сокращение размеров подошвы фундаментов увеличивает давление на грунт и осадку фундаментов. Уменьшение толщины дна стакана может вызвать продавливание его колонной.

Смещение фундаментов в плане делает невозможным нормальный монтаж надземной части здания. Колонны в этом случае получают наклон, а горизонтальные элементы перекрытий – недостаточное опирание.

Смещение в плане ленточных фундаментов приводит к увеличению эксцентриситета приложения нагрузки от стен, что ухудшает условия работы как фундаментов, так и стен.

Смещение фундаментов по высоте вызывает необходимость углубления дна стакана или уменьшения глубины заделки колонны в фундаменте. В первом случае может произойти продавливание фундамента колонной, а во втором – не обеспечивается достаточная заделка колонны в фундаменте. В ленточных фундаментах из-за их смещения по высоте появляется потребность в срубке верха фундамента или его наращивания.

Отсутствие или некачественное выполнение горизонтальной гидроизоляции фундаментов при эксплуатации способствует увлажнению стен.

Когда проектом предусматривается устройство песчаной подушки, или такую подушку делают при устройстве котлована на глубину, большую, чем указано в проекте, то не всегда ее достаточно уплотняют. Рыхлая, неравномерно уплотненная песчаная подушка вызывает неравномерную осадку фундаментов. Особенно неблагоприятные условия для устройства песчаной подушки создаются при работе в зимних условиях.

При устройстве ростверков в зимнее время без прогрева бетона, поскольку последние имеют малое поперечное сечение, и их бетон быстро промерзает на всю толщину, часто встречаются случаи раннего замораживания бетона монолитных свайных ростверков, что крайне негативно сказывается на прочностных характеристиках бетона.

Отсутствие соответствующего ухода (сохранения влажности в период твердения и набора прочности) за бетоном монолитных свайных ростверков, возводимых в летних условиях, приводит к пересыханию бетона и потере им прочности.

Вытекание «цементного молочка» при устройстве монолитных железобетонных ростверков приводит к снижению прочности бетона, а свайные ростверки при низкой прочности бетона не могут быть надежными основаниями для надземных конструкций.

Отсутствие зазора между грунтом основания и ростверком (либо его величина менее 5 см) при устройстве ростверка на пучинистых грунтах может привести к созданию дополнительной нагрузки на подошву ростверка, выдавливанию грунта основания из-под ростверка, следствием чего могут быть увлажнение и размораживание бетона ростверка, деформации отмостки и т. п.

Нарушение технологии при устройстве монолитных железобетонных поясов в фундаментах (бетон этих поясов испытывает зимой раннее замораживание, а летом – пересушивание) может привести к ослаблению бетона. Железобетонный пояс со слабым бетоном не обеспечивает связи с телом фундамента и может быть раздавлен вышерасположенными конструкциями.

При устройстве забивных свай встречаются следующие основные дефекты:

– несоответствие проекту по мощности оборудования для погружения свай, что приводит к недобивке свай;

– производство забивки железобетонных свай без применения наголовников с амортизаторами, что может привести к преждевременному разрушению головы сваи;

– завышение отметок при забивке свай с неспланированного дна котлована, глубина погружения свай при этом не откорректирована, что вызывает снижение несущей способности свай;

– производство срезки голов свай ниже отметки, требуемой для заделки ее в ростверк на проектную величину (при этом тело бетона отдельных свай не входит в бетон ростверка), что может вызвать снижение прочности узлов сопряжения свай;

– заделка свай с преднапряженной арматурой в ростверк после срезки их голов без дополнительного армирования, обеспечивающего их анкеровку в ростверке, что может привести к снижению прочности узлов сопряжения свай.

К дефектам, вызывающим неравномерные осадки, относятся:

– отсутствие пробной забивки свай в ходе изысканий и в начале производства работ с регистрацией в журнале работ;

– нарушение нормативных требований замера отказа при забивке свай;

– невыполнение контрольной добивки свай после их «отдыха» при отказе, превышающем расчетный;

– продолжение производства работ без соответствующего решения проектной организации в случае недогружения свай до проектной отметки при отказе, равном или меньше расчетного, а также при превышении расчетного отказа свай при контрольной добивке;

– несоблюдение нормативных требований о продолжительности последнего залога при погружении свай вибропогружателями;

– нарушение требований о количестве подмывных труб и прекращении подмыва на последнем метре погружения при погружении свай забивкой с применением подмыва струей воды;

– превышение нормативных значений отклонения свай в плане или от вертикали.

При устройстве буронабивных свай встречаются следующие основные дефекты:

– снижение подвижности бетонной смеси по сравнению с проектной, что обусловливает нарушение сплошности ствола сваи;

– длительные перерывы между окончанием бурения скважины и началом бетонирования сваи в неустойчивых грунтах (достигающие 24 часов и более), что ведет к снижению прочности из-за возможных вывалов грунта;

– проведение укладки бетонной смеси в скважину с длительными перерывами, сброс бетонной смеси с высоты, превышающей допустимую, что вызывает снижение прочности из-за нарушения сплошности;

– оформление головы сваи с перерывом после бетонирования ствола (при этом подготовка поверхности к последующему бетонированию не произведена), установка кондуктора головы сваи со смещением от центра ствола, что может привести к снижению прочности;

– задержка извлечения обсадной трубы при изготовлении свай с креплением стенок скважины от обрушений обсадными трубами, что приводит к образованию трещин в свае при извлечении обсадной трубы;

– начало работ по устройству ростверков без приемки заглубленных в грунт и срезанных на проектном уровне свай, свай-оболочек или буронабивных свай, а также без оформления необходимой документации по устройству и приемке свайного поля, что может повлечь снижение несущей способности.

К снижению прочности фундамента приводят следующие дефекты:

– отсутствие зачистки забоя скважины от разрыхления грунта и шлама;

– несоответствие типа грунта основания данным инженерно-геологи-ческих изысканий;

– невыполнение проверки соответствия проекту расположения скважины в плане и их геометрических размеров.