Необходимость обследования фундаментов зданий и сооружений

Фундамент – основа постройки, показатель надежности и прочности будущего строения. Он воспринимает нагрузку здания, равномерно распределяя ее на грунт.

Обследование фундаментов – обязательный этап при его возведении и принятии решения на реконструкцию здания. Строительные несущие конструкции обследуют, для того чтобы:

• поддерживать функциональность сооружений;
• проверить, не пришел ли фундамент в аварийное состояние;
• понять возможно ли выполнить надстройку на здание;
• продлить срок эксплуатации здания.

Через обследование выявляют технические характеристики фундамента сооружения, степень его повреждения и качество материалов, используемых при строительстве.

Когда проводят обследование фундаментов зданий и сооружений

Заблаговременное обследование фундаментов предотвращает трагические последствия: частичное или полное обрушение здания.

Процедуру проводят, чтобы предупредить серьезные повреждения несущего основания из-за природных или техногенных катаклизмов. Например, после сейсмического толчка, смещения грунта в результате оползня или наводнения, проведения вблизи здания работ, которые связаны с бурением, забивкой свай, подведения грунтов основания.

Деформации в фундаменте проявляются как при возведении, так и при эксплуатации здания. Это случается, если строительство велось с нарушениями нормативов, которые вовремя не зафиксировали, а причины повреждения не ликвидировали.

Незавершенное строительство

Повреждения фундамента могут возникнуть при незавершенном строительстве. Вот основные случаи, с которыми встречаются эксперты:  

• Бетонную заливку несущего основания конструкции оставили под открытым небом без консервации. Основа здания, которая выполняется с помощью столбов или свай, не консервируется. Элементы погружают в землю. Благодаря материалам, которые уже присутствуют, столбы или сваи сохраняются.
• Не обустроили дренажную систему по периметру фундамента при повышенном уровне грунтовых вод.
• Не залили отмостку для защиты бетонной конструкции от талой и дождевой влаги.

Для ленточного фундамента выполняются следующие работы по консервации:

• Элементы конструкции, которые обустраивают над поверхностью земли, накрываются недорогим рубероидом. Для сохранения целостности гидроизоляции требуется покрытие специальным утеплителем, который не подвержен воздействию влаги. Материал прижимают с помощью тяжелых предметов – кирпичей, чтобы не слетел.
• Чтобы избежать проблемы в процессе дальнейшего строительства, перед «замораживанием» работ, важно дать бетону набрать марочную прочность. Для этого строительная бригада консервирует фундамент после 28 дней с момента заливки.

Отступления от проекта, необходимость проверки соответствия требованиям

Фундаментные основания разрушаются, когда строительная бригада:

• Отступила от проекта. Конкретные марки бетона для заливки, арматуры для создания каркаса и т.д. указаны в проектных расчётах.  
• В процессе строительства сократила сметные расходы и заменила стройматериалы на те, что дешевле: взяла бетон класса, который ниже допустимого, тонкую арматуру. 
• Торопится закончить работу. При этом на бетонную заливку, которая не набрала полной прочности, дают нагрузку в виде несущих стен и перекрытий.

Разработка проекта реконструкции и перестройка здания

Реконструкция – процесс, при котором осуществляют надстройку дополнительного этажа, мансарды, пристройки или заменяют, ремонтируют несущие конструкции. Опасно выполнять реконструкцию здания без проекта, т.к. здание может рухнуть.

Во время разработки проекта, чтобы исключить ошибки, используют достоверные исходные данные о конструкциях, описывают состояние, в котором находится фундамент, на каких грунтах его возвели, как выполнили и т.д.

Вибрационные нагрузки

Вибрационные нагрузки сокращают срок службы фундамента. Это происходит, когда рабочие возводят с массивным и прочным несущим основанием здания, которые стоят вблизи железнодорожных и трамвайных путей, вдоль оживленной трассы или городской улицы. Строительство, которое ведется от здания неподалеку – причина вибрационного повреждения фундамента.

Появление воды в подвальном помещении

Постоянный контакт с водой ведёт к постепенному разрушению бетона. Влага заполняет мельчайшие трещины и поры и скапливается в них. С приходом зимы вода замерзает, увеличивается в объёме, превращаясь в лёд. Щели расширяются год от года, что приводит к растрескиванию и разрушению бетонного фундамента.

Образование трещин

Причины образования трещин в фундаменте здания – воздействие окружающей и агрессивных сред на материалы, осадка несущего основания из-за подмыва грунтов, превышение нагрузки на конструкцию.

 

Непровибрированные участки бетона (раковины)

Порой на поверхности фундамента появляются непровибрированные участки бетона или раковины. Причины их образования следующие:

• Была нарушена технология бетонирования. Рабочая бригада использовала негерметичную опалубку, через щели которой произошла утечка бетонной смеси.
• В опалубку приняли слишком жёсткую, малоподвижную, густую бетонную смесь без выполнения входного контроля с помощью усадки конуса.
• Рабочая бригада недостаточно провибрировала бетон во время заливки.

Образование раковин на поверхности фундамента

Просачивание воды через дефекты в ж/б фундаменте

Следы коррозии арматуры на бетонной поверхности

Причин появления следов коррозии на бетонной поверхности две:

• отсутствует боковой защитный слой строительного материала, который предохраняет арматуру;
• температурно-влажностный режим окружающей среды воздействует на арматуру в сочетании с замачиванием.

Следы коррозии арматуры на бетонной поверхности фундамента

Высолы на поверхности бетона

Причины образования высолов на поверхности бетона – воздействие на него температурно-влажностого режима окружающей среды в сочетании с замачиванием.

Высолы на бетонной поверхности фундамента

Биологическая коррозия бетона

Повреждения бетона возникают при биологической коррозии, вызванной продуктами жизнедеятельности живых организмов – бактерий, грибов, мхов, лишайников и микроорганизмов.  Продукты жизнедеятельности живых организмов поселяются на поверхности строительных конструкций. Биодеструкторы уничтожают строительные материалы и конструкции.

Биоповреждения минеральных строительных материалов сводятся к нарушению сцепления составляющих компонентов этих материалов в результате воздействия органических кислот микробного происхождения. Бетонные конструкции разрушаются из-за химических реакций между цементным камнем и продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.

Причин биологической коррозии бетонной поверхности две. Это повышенная влажность строительных материалов и присутствие в их составе органических веществ, питательной среды для биодеструкторов.

 

Биопоражения на бетонной поверхности фундамента

Как проводится обследование фундаментов и оснований зданий и сооружений

Обследование фундаментов и оснований зданий и сооружений включает в себя: сбор исходных данных и их анализ, выезд на объект, лабораторный этап и подготовку технического отчета с выводами и рекомендациями.

Сбор исходных данных и их анализ

Сбор исходных данных и их анализ – подготовительный этап обследования, во время которого эксперты:

• рассматривают проект и исполнительную документацию объекта исследования;
• изучают материалы по изысканиям, которые уже проводились — инженерно-геологическим и гидрогеологическим;
• просматривают отчёты, которые касаются геофизических, сейсмологических исследований;
• изучают техническую диагностику со сведениями о деформациях здания или сооружения;
• анализируют информацию, которая связана с инженерными коммуникациями, планировкой объектов, результатами предыдущих исследований фундамента и грунта.

Выезд на объект

Выезд на объект – полевой этап, который включает в себя: визуальное обследование территории, обследование фундаментов, обследование грунтов основания.

Проводится визуальный осмотр для определения состояния сооружения и мест с повреждениями. На этом этапе выявляют очевидные внешние дефекты; измеряется ширина, длина, глубина основания; производятся расчеты, выявляющие отклонения его формы от оптимальных параметров; составляются дефектные ведомости.

Если в процессе осмотра эксперты обнаружат повреждения, которые образуются из-за сдвига грунта, понадобится обследование оснований и фундаментов сооружений. Задача на этом этапе – определить необходимость и целесообразность вскрытия шурфов.

Обследование фундаментов

Для обследования фундаментов выполняют шурфирование. Шурф – траншея, которую выкапывают вплотную к бетонной заливке несущего основания. С помощью шурфов возможно провести осмотр конструкции, скрытой под землей, при котором проверяют:

• состояние фундамента;
• наличие дефектов и деформаций;
• уровень грунтовых вод;
• требования, предъявляемые к фундаментам;
• прочность конструкций, наличие арматуры и ее расположение;
• наличие гидроизоляции.

После осмотра делают вывод о техническом состоянии несущего основания фундамента.

Число и размер шурфов определяются размерами и конфигурацией объекта, грунтовыми условиями и целями обследования. В открытых шурфах определяется тип несущего основания, форма, геометрические размеры и глубина заложения.

Шурф глубиной до подошвы фундамента

Поиск арматуры в железобетоне неразрушающим методом

• Bosch D-tect 150 SV определяет места установки арматурных стержней;
• ИПА-МГ4 используют для измерения толщины защитного слоя бетона и определения расположения оси арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях.

Последний из перечисленных приборов определяет диаметр арматуры по известной толщине защитного слоя бетона.

Поиск арматуры неразрушающим методом с помощью прибора Bosch D-tect 150 SV

Поиск арматуры неразрушающим методом с помощью прибора ИПА-МГ4

Несмотря на преимущества неразрушающего контроля, эксперты делают хотя бы одно вскрытие железобетона, при котором смотрят, подвержена ли арматура коррозии и происходит ли карбонизация бетона.

Определение прочности бетона фундаментов

Выбор метода и способов оценки прочности бетона зависит от цели, с которой выполняется исследование. Показатель определяется неразрушающим и разрушающим методом.

Разрушающий метод – отбор проб из бетона путём высверливания керна. Полученные образцы разрушают с помощью пресса в лаборатории.

Среди неразрушающих методов выделяют прямой и косвенный. При первом производят местные разрушения конструкции без повреждения в целом. Он заключается в отрыве, отрыве со скалыванием и скалывании ребра.

При косвенном методе проводится уточнение класса бетона без внедрения приборов в тело конструкции. Подробное описание методов можно прочесть в отдельной статье блога.

Обследование грунтов оснований

Образцы материалов грунта отвозят в лабораторию, где определяют их физико-механические и химические характеристики.

Подготовка технического отчета с выводами и рекомендациями

Подготовка технического отчета с выводами и рекомендациями – камеральный этап, который включает обобщение результатов после обследований и выводы о техническом состоянии. При необходимости даются рекомендации по ремонту и усилению фундаментов.

Техническое заключение включает в себя:

• описание последовательности и методов обследования;
• результаты анализа исходных данных, визуального осмотра конструкции и территории, инструментального контроля и лабораторных испытаний проб грунта;
• поверочные расчеты;
• чертежи конструкций с описанием дефектов, деформаций и повреждений конструкции.

Надеемся, что наш материал об обследовании фундаментов зданий и сооружений был вам полезен. В следующей статье блога мы затронем не менее важную тему.  

Дополнительные материалы

Другие статьи
Отличия строительного обследования от экспертизы	Необходимость оценки прочности бетона	Необходимость согласования перепланировки