Подкрепление

В строительстве или реконструкции фундаментом является процесс укрепления фундамента существующего здания или другой конструкции . Поддержка может потребоваться по разным причинам:

Первоначальный фундамент недостаточно прочный и стабильный.
Использование структуры изменилось.
Свойства грунта , поддерживающего фундамент, могли измениться (возможно, из- за просадки ) или были неправильно определены во время проектирования.
Строительство близлежащих сооружений требует раскопок грунта, поддерживающего существующие фундаменты.
Для увеличения глубины или несущей способности существующих фундаментов для поддержки пристройки к зданию еще одного этажа (выше или ниже уровня земли).
или по другим причинам экономически выгоднее Из-за цены на землю возводить фундамент существующей конструкции, чем строить новую.
Землетрясение , наводнение, засуха или другие естественные причины вызвали перемещение конструкции, что потребовало стабилизации грунтов фундамента и/или опор.

Подкрепление может быть выполнено путем расширения фундамента в глубину или в ширину, чтобы он либо опирался на более прочный слой почвы , либо распределял свою нагрузку на большую площадь. Использование микросвай ^[1] и струйная цементация являются распространенными методами укрепления фундамента.

Подкрепление может потребоваться в тех случаях, когда на определенных участках участка встречаются почвы Р-класса (проблемные).

В результате семантических изменений слово «основание» развилось и теперь охватывает все абстрактные концепции, служащие основой.

Массивное бетонное основание

Массивное бетонное основание является одной из простейших форм восстановительного укрепления на небольшой глубине. Этот тип укрепления выполняется путем выкапывания «пролетов» вдоль и под существующим фундаментом и заполнения их массивным бетоном. Иногда его называют «традиционным» методом, чтобы отличить его от других типов закрепления, таких как укладка и прокалывание. Последние часто требуют специалистов по поддержке и могут использовать собственные системы поддержки. Работы по укреплению фундамента из массивного бетона выполняются в соответствии с Законом о партийных стенах (в Великобритании) с использованием планов, разработанных с учетом инженерных расчетов, позволяющих спланировать последовательность земляных работ вдоль и под существующим фундаментом без повреждения существующих стен. В некоторых случаях стены рухнули из-за недостаточной боковой поддержки, что привело к спорам между подрядчиками, субподрядчиками и архитекторами о том, на ком лежит ответственность за ошибку. ^[2]^[3]^[4]

Массивное бетонное основание обычно используется, когда необходима постоянная поддержка в соответствии с Законом о партийной стене 1996 года при строительстве нового подвала во время реставрации, реабилитации или реконструкции. ^[5]

В Соединенном Королевстве большинство заявлений о проседании предъявляются к зданиям возрастом не менее 40 лет с неглубоким ленточным фундаментом . Это один из наиболее распространенных типов фундаментов, страдающих от повреждений, связанных с проседанием, и, согласно базе данных о проседаниях Института строительных исследований , массивное бетонное основание было наиболее распространенным основанием и часто применялось только к части здания. Если почвы имеют низкую несущую способность, частичное подкрепление может увеличить риск неравномерной и локализованной осадки из-за дополнительной нагрузки на почву. ^[6]

Крепление балки и основания

Метод крепления балок и оснований является более технически продвинутой адаптацией традиционного укрепления из массивного бетона. Железобетонная балка сооружается ниже, выше или вместо существующего фундамента. Затем балка передает нагрузку здания на массивные бетонные основания, которые возводятся в заранее запланированных стратегических местах. Размеры и глубина основания зависят от преобладающих условий грунта. Конструкция балки зависит от конфигурации здания и приложенных нагрузок. Меры предосторожности против пучения часто включаются в схемы, где может произойти потенциальное расширение глинистых грунтов.

Мини-свайное подкрепление

Мини-сваи находят наибольшее применение там, где условия грунта являются переменными, где доступ ограничен, где аспекты загрязнения окружающей среды значительны и где структурные перемещения во время эксплуатации должны быть минимальными. Подкрепление мини-свай обычно используется, когда нагрузки от фундамента необходимо передать на устойчивые грунты на значительной глубине – обычно более 5 м (16 футов). Мини-сваи могут иметь сверлильный или забивной стальной корпус и обычно имеют диаметр от 150 мм (5,9 дюйма) до 300 мм (12 дюймов). Инженеры-строители будут использовать буровые установки, специально разработанные для работы в средах с ограниченной высотой потолка и ограниченным пространством, к которым можно получить доступ через обычный домашний дверной проем. Они способны забивать сваи на глубину до 15 м (49 футов). Техника мини-свай была впервые применена в Италии в 1952 году и получила множество разных названий, что отражает всемирное признание и истечение срока действия оригинальных патентов. ^[7]
Относительно небольшой диаметр мини-свай является отличительной чертой этого типа крепления и обычно использует анкеровку или подвязку к существующей конструкции или скале. Для этого метода крепления используются традиционные методы бурения и цементации. Эти мини-сваи имеют высокий коэффициент гибкости, имеют прочные стальные армирующие элементы и могут выдерживать осевые нагрузки в обоих направлениях. ^[7] Рабочие нагрузки мини-свай могут выдерживать нагрузки до 1000 кН (100 длинных тс; 110 коротких тс).
По сравнению с фундаментом из массивного бетона, инженерный аспект мини-свай несколько более сложен, включая элементарные инженерные механики, такие как статика и прочность материалов. Эти мини-сваи должны быть рассчитаны на работу на растяжение и сжатие, в зависимости от ориентации и применения конструкции. В деталях, внимание при проектировании должно быть обращено аналитически на осадку, разрыв, коробление, растрескивание и рассмотрение границ раздела, тогда как с практической точки зрения необходимо учитывать коррозионную стойкость и совместимость с существующим грунтом и конструкцией.

Схемы мини-свайного основания

Схемы мини-свайного крепления включают свайно-балочные, консольные свайно-насадные системы и свайно-плотовые системы. Консольные наголовники свай обычно используются, чтобы не нарушать внутреннюю часть здания, и требуют сооружения свай растяжения и сжатия для каждого наголовника. Обычно они соединяются балкой. Свайно-балочная система обычно предполагает возведение пар свай по обе стороны стены и соединение их оголовком сваи для поддержки стены. Оголовки свай обычно соединяются железобетонными балками, поддерживающими стену по всей длине. Системы свайного фундамента обычно используются, когда необходимо укрепить все здание. Внутренние перекрытия полностью удаляются, устанавливается свайная сетка, а затем по всему уровню пола возводится железобетонное основание, подхватывающее и полностью поддерживающее все внешние и внутренние стены.

Химическая затирка

Одним из применений для улучшения почвы метода цементации под давлением является укрепление фундамента, особенно во время раскопок, таких как строительство метро. ^[8] Этот метод использовался в крупных проектах муниципального развития в Соединенных Штатах. Одним из крупнейших проектов по химической цементации было расширение транзитного метро Питтсбургского легкорельсового транспорта, когда необходимо было защитить фундаменты шести крупных зданий от движения грунта и связанной с этим осадки зданий. ^[9]

Затирка под давлением может быть низкого или высокого давления. «Струйная цементация» — это общий термин, используемый для цементации под высоким давлением, при которой воздух под высоким давлением, вода и цементирующий раствор впрыскиваются в землю с высокой скоростью. Это можно сделать с помощью однотрубных систем для смешивания раствора с грунтом на месте с образованием залитого «столба» в земле. Системы с двойными трубками и системы с тремя трубками, использующие воздух и воду, удаляют часть почвы, чтобы создать более крупные залитые раствором луковицы или колонны. ^[8]

Химическая инъекция под низким давлением используется для укрепления конструкций в песчаных почвах. ^[10]

Галерея

Эскиз монолитной консольной игольчатой балки из железобетона на месте на микро опорах или сваях. Доступ внутрь не нужен.
Эскиз стандартной игольчатой балки на микростолбах или сваях. Нужен доступ внутрь.
Эскиз бетонного основания сваи с возможностью поднятия фундамента.
Эскиз, показывающий традиционный метод прокалывания стены для уменьшения веса фундамента во время работ по укреплению фундамента.
Крепление фундамента железнодорожного моста с использованием деревянного ящика для поддержки моста. Готовое основание бетонной подушки можно увидеть в правом нижнем углу.]
Буровые машины с применением струйной цементации
Рядом с буровой головкой

Ссылки

^ «Международное общество микросвай» . Международное общество микросвай . Проверено 16 декабря 2012 г.
^ Гвинн, Энтони (2013). Руководство по контролю за жилыми зданиями . Уайли-Блэквелл. ISBN 9780470657539 .
^ Стандартный строительный контракт JCT 05: право и управление . Баттерворт-Хайнеманн. 2009. с. 88. ИСБН 9781856176293 .
^ МакГиннесс, Джон (2008). Закон и управление строительными субподрядами . Уайли. п. 155. ИСБН 9780470759752 .
^ Дуглас, Джеймс (2006). Строительная адаптация . Эльзевир. п. 288. ИСБН 9780750666671 .
^ Проблемные почвы: материалы симпозиума, проведенного в Школе собственности и строительства Университета Ноттингем Трент . Издательство Томаса Телфорда. 2001. с. 65. ИСБН 0727730436 .
^ Jump up to: ^а ^б «Мы ремонтируем фундамент – компания/подрядчик по ремонту фундаментов и конструкций» . Мы ремонтируем фундамент . Проверено 18 сентября 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б Чу, Цзянь; Индраратна, Буддхима (2005). Благоустройство территории: истории болезни . Эльзевир. стр. 357–358. ISBN 0080446337 .
^ «Подкрепление химическим раствором» . Совет транспортных исследований (Национальная академия инженерных и медицинских наук .
^ Хейворд Бейкер, Уоллес (1983). «Проектирование и контроль химической цементации» . Бюро транспортной статистики . Департамент транспорта. Один из фундаментальных вопросов, которые необходимо задать при первом рассмотрении вопроса о цементировании, заключается в том, является ли грунт цементируемым ... Для песков с очень низкой проницаемостью скорость нагнетания при допустимом давлении может быть настолько медленной, что цементирование становится невозможным. Таким образом, химическое тампонирование рекомендуется только в преимущественно песчаных материалах с содержанием ила и глины менее 25%.

Внешние ссылки

[1] «Международное общество микросвай» . Международное общество микросвай . Проверено 16 декабря 2012 г.

[2] Гвинн, Энтони (2013). Руководство по контролю за жилыми зданиями . Уайли-Блэквелл. ISBN 9780470657539 .

[3] Стандартный строительный контракт JCT 05: право и управление . Баттерворт-Хайнеманн. 2009. с. 88. ИСБН 9781856176293 .

[4] МакГиннесс, Джон (2008). Закон и управление строительными субподрядами . Уайли. п. 155. ИСБН 9780470759752 .

[5] Дуглас, Джеймс (2006). Строительная адаптация . Эльзевир. п. 288. ИСБН 9780750666671 .

[6] Проблемные почвы: материалы симпозиума, проведенного в Школе собственности и строительства Университета Ноттингем Трент . Издательство Томаса Телфорда. 2001. с. 65. ИСБН 0727730436 .

[Recent_Examples-7] Jump up to: ^а ^б «Мы ремонтируем фундамент – компания/подрядчик по ремонту фундаментов и конструкций» . Мы ремонтируем фундамент . Проверено 18 сентября 2017 г.

[:01-8] Jump up to: ^а ^б Чу, Цзянь; Индраратна, Буддхима (2005). Благоустройство территории: истории болезни . Эльзевир. стр. 357–358. ISBN 0080446337 .

[9] «Подкрепление химическим раствором» . Совет транспортных исследований (Национальная академия инженерных и медицинских наук .

[10] Хейворд Бейкер, Уоллес (1983). «Проектирование и контроль химической цементации» . Бюро транспортной статистики . Департамент транспорта. Один из фундаментальных вопросов, которые необходимо задать при первом рассмотрении вопроса о цементировании, заключается в том, является ли грунт цементируемым ... Для песков с очень низкой проницаемостью скорость нагнетания при допустимом давлении может быть настолько медленной, что цементирование становится невозможным. Таким образом, химическое тампонирование рекомендуется только в преимущественно песчаных материалах с содержанием ила и глины менее 25%.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]