Обследование оснований и фундаментов

Обследование оснований и фундаментов включает следующие этапы работ:
подготовительный, в котором изучается имеющаяся проектно-изыскательская документация, и уточняются задачи обследования;
натурный (полевой), предназначенный для получения или уточнения физико-механических свойств оснований и конструкций фундаментов и характеристик грунтовых вод;
лабораторный, необходимый для получения истинных характеристик свойств оснований и фундаментов;
камеральный, предназначенный для определения состава мероприятий, обеспечивающих требуемые эксплуатационные свойства оснований и фундаментов.

Инженерно-геологическое обследование грунтов основания
в результате устанавливается:
последовательность грунтовых пластов;
вклинивание пластов и их распространение на участке;
уровень грунтовых вод;
водовмещающие породы ;
определяют водоупоры;
направление потока грунтовых вод;
характеристики геологических слоев.

Ориентировочно число разведочных выработок определяется по данным:
размер здания в секциях:
число скважин:
1 – 2
3 – 4
Более 4
4
6
8
Глубина заложения выработок рассчитывается по формуле:
h = h1 + k · b + c,
где h1 —глубина заложения фундамента, м;
k — глубина активной зоны основания, м;
b —ширина подошвы фундамента, м;
с — постоян­ная величина, принимаемая в зданиях до трех
этажей 2 м, свыше трех этажей — 3 м.

Количество контрольных выработок определяют в соответствии с задачами обследования:
при восстановлении здания в местах неудовлетворительного состояния надземных конструкций (просадки, перекосы, крены, трещины, недопустимые деформации) не менее 2—3 шурфов;
при детальном обследовании фундаментов отрывается по одному шурфу в каждом месте неудовлетворительного со­стояния надземных конструкций;
при ликвидации последствий затопления подвалов, тонне­лей, технологических каналов и т.п. — по одному шурфу в каждом обводненном месте;
при планируемой реконструкции или капитальном ремон­те здания без увеличения нагрузок 2—3 в здании;
при углублении подвала — по одному у каждой стены уг­лубляемого помещения.

Ленточные фундаменты вскрываются непосредственно по отвесной грани стены
Рис. 1. Образец шурфа
1 - стена здания; 2 – скважина в шурфе; 3 – места вскрытия фундамента;
4 – грунтовые слои

Столбчатые фундаменты должны вскрываться одним из следующих трех способов:
Рис. 2. Способы вскрытия столбчатых фундаментов
а – «на угол»; б – «на две стороны»; в – «по периметру»

«на угол» — применяется при наличии симметричной геометрии фундамента в плане, при плотном размещении обо­рудования и невозможности его демонтажа; при отсутствии осадочных деформаций, а также при повторном обследо­вании;

«на две стороны» — применяется при наличии недопусти­мых осадочных деформаций надземной части здания на данном участке; при проектировании значительного уве­личения нагрузки на грунты или при несимметричных фун­даментах

«по периметру» — применяется при аварийном состоянии участка здания, связанном с просадкой грунтов основания. Вскрытие фундаментов этим способом производится уча­стками длиной не более 1,5 м; вскрывать фундаменты од­новременно по всему периметру не допускается

Размеры шурфов зависят от конструкции фундамента, глубины его заложения и свойств грунта. Ориентировочно:
Глубина заложения фундамента, м :
Площадь сечения шурфа, м2
До 1,5
1,5 - 2,5
Более 2,5
1,25
2
2,5 и более
После разработки контрольных шурфов приступают к определению технического состояния фундаментов:
- производится осмотр фундаментов
определяют его тип, форму в плане, размеры, глубину заложения
конструктивное решение.

Схема определения геометрических параметров фундамента
1 – Г-образный прут; 2 – сквозное отверстие; 3 – нивелир

Для установления причин возникновение дефектов оснований и фундаментов вначале производится визуальное исследование поврежденных участков:
выявляется наличие и направления развития трещин
определяется ширина и глубина их развития
наличие расслоений, разрушение поверхности фундаментов

Наиболее распространенным дефектам:
Прогиб здания
Выгиб зданий

Характерные дефекты фундаментов здания
а – крен; б – кручение; в – перекос

Характер трещин в стенах здания при значительном отличии в прочности участков основания (а) и при изменении геологической обстановки вблизи здания (б)

Характерные дефекты фундаментов
а – расслоение; б – разрушение поверхности;
в – разрыв по высоте

К типичным условиям эксплуатации, вызывающим дефекты конструкций, относятся:
неравномерность удельного давления на грунты под подошвой фундаментов. Выявить неравномерность давления на грунты можно путем анализа конструктивной схемы фундамента и схемы его загрузки, а также жесткости коробки здания при деформации;
неоднородность и разнопрочность грунтов основания или неоднородность сжимаемости вследствие наличия пустот, жестких включений и т.п.;
изменение геологической обстановки вблизи фундаментов здания, в частности, строительство нового дома, обычно вызывающее просадку, снос старого дома, разработка вы­работок (подработок) или открытых котлованов и траншей;
наличие вибраций, таких, например, как забивка свай вблизи здания и неблагоприятный гидрогеологический режим, вы­ражающийся в постоянном замачивании грунта основания из-за неисправностей в отмостке, ее контруклоне, нарушения герметичности инженерных коммуникаций, неработоспо­собности дренажа приводят к уменьшению расчетного со­противления грунта основания. Это вызвано тем, что про­исходит нарушение его плотности и как следствие несущей способности.

Наблюдения за деформациями оснований и фундаментов проводятся в следующей последовательности:
выбираются конструкции, за которыми намечено вести на­блюдение, и определяются места расположения и установ­ки исходных геодезических знаков высотной и плановой основы;
выполняется высотная и плановая привязка исходных гео­дезических знаков;
геодезическими приборами выполняются инструменталь­ные измерения величин вертикальных и горизонтальных перемещений и кренов;
на основании полученных данных проводится обработка и анализ результатов наблюдений.

I классом измеряют осадки оснований и фундаментов зданий и сооружений, построенных на скальных и полускальных грун­тах, а также уникальных сооружений.
II классом измеряют осадки и подъемы любых зданий и со­оружений, построенных на сжимаемых грунтах.
III классом измеряют осадки и просадки любых зданий и со­оружений, построенных на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильносжимаемых грунтах.