Дефекты фундаментов мелкого заложения

Характерными причинами дефектов ленточных плиточных и массивных (блочных) фундаментов могут быть:
- недостаточная глубина заложения;
- укладка ленточного фундамента непосредственно у имеющегося здания при сооружении пристройки;
- увлажнение подстилающего грунта атмосферными осадками или водой из водопровода или канализации, снижение несущей способности грунта;
- установка несущих стен, колонн с различной нагрузкой на одинаковые по размерам фундаменты (разные по величине просадки);
- слабый материал фундамента;
- разрушение фундамента агрессивными грунтовыми водами.

Довольно частой ошибкой является недостаточная глубина заложения фундамента зданий без подвалов. В сегодняшних климатических условиях средней полосы России надежную защиту от промерзания обеспечивает слой песчанистого или супесчаного грунта толщиной 1,5 м и глинистого - 1,7 м. Вспучивающийся под действием мороза грунт вследствие разной глубины промерзания поднимает здание неравномерно. Часть здания, где находятся холодные помещения (например, в домах с печным отоплением прихожие, подсобные помещения и район кухни), обычно поднимается больше.

Внутренние стены подвалов раньше устанавливали на фундаменты с глубиной заложения около 0,5 м. Даже самое незначительное наличие насыпных грунтов под таким фундаментом вызывает просадку и образование свидетельствующих об этом веерообразных трещин (см. схему ниже, поз. а). При мелком заложении фундамента промерзание в повышенной степени проявляется на ненагруженных подоконных стеклах (см. схему ниже, поз. б). В таких случаях наиболее простым ремонтом, если это осуществимо, является увеличение покрывающего слоя грунта путем поднятия уровня отмостки (тротуара) вокруг здания.

Если глубина заложения фундамента соответствует требованиям, предъявляемым к грунту с точки зрения промерзания, но при этом появляются характерные для промерзания трещины, необходимо исследовать грунт на вспучиваемость от увлажнения. Характерным проявлением такого дефекта являются подвижки фундаментов невысоких зданий, их последствия проявляются и внутри здания. Для предупреждения таких последствий следует применять меры, препятствующие высыханию грунта, например, посадив растения, удерживающие воду в грунте и своей тенью препятствующие его высыханию

Дефекты зданий с мелким заложением фундаментов и при наличии пристройки к зданиям

а - недостаточное заглубление фундаментов под отдельные стены;
б - мелкое заложение фундамента под фасадной стеной;
в - увлажнение грунта, вызываемое дефектами водосточной трубы и протечкам канализации;
г - пристройка к зданию с мелким заложением фундамента;
д - устройство обвязки, бандажей;

1, 2 - нагруженная, но с правильно заложенным фундаментом стена и ее фундамент; 3 - стена на фундаменте мелкого заложения; 4 - трещина от осадки; 5 - ненагруженная стена с широким фундаментом без железобетонной балки, распределяющей нагрузку (фундаментной балки); б - дефектный канализационный трубопровод, вызывающий осадку; 7 - водосточная труба с коленом у основания стены, вызывающая увлажнение подстилающего грунта и просадку; 8 - пристройка к зданию на фундаменте завышенного размера с небольшой осадкой; 9 - пристройка, связанная со старой частью здания с помощью железобетонной фундаментной балки или металлической стяжки; 10 - стяжка, уложенная в штрабу, с большим перекрытием; 11 - сшивные хомуты, размещаемые в швы между кирпичами или в просверленные отверстия.

Часто повторяющейся ошибкой является плохое решение отвода поверхностных вод. Если водосточные трубы у основания стены заканчиваются просто отметом, то это вызывает местное увлажнение грунта и его просадку (например, у углового столба или угла стен). То же происходит и из-за протекающих или разрушенных канализационных труб, дефектов напорных трубопроводов, повреждения дренажной системы. При этом возникают характерные трещины, указывающие на источник дефекта (см. схему выше, поз. в). В зданиях без подвалов канализацию часто прокладывают в рыхлой насыпи, усадка которой или разрушает трубы, или нарушает герметичность стыков их вертикальных и горизонтальных ветвей, что приводит к прониканию воды в грунт. В результате пол и стена проседают, иногда просадки распространяются и на большую часть фундамента.

Трещинообразование часто вызывают пристройки к зданиям, а также удлинение уже построенных фундаментов в процессе строительства зданий, особенно в грунтах с быстрой консолидацией - песчанистых, илистых. Действительное место наращивания железобетонной обвязки при хорошо соединенных с помощью штрабы стенах невозможно определить однозначно даже по трещине, идущей к следующему оконному проему, особенно на стене с новой штукатуркой (см. схему выше, поз. г).

Причину неустойчивого равновесия следует устранить, и если необходимо, обвязку усилить, например, металлическими бандажами (см. схему выше, поз. д). Бандаж эффективен в том случае, если он захватывает трещину, а линия стены - прямая. Выступы и ниши снижают эффект бандажа, так как он пригоден только для восприятия растягивающих усилий.

Устройство оснований под перегородки, устанавливаемые на грунт, не относится непосредственно к фундаментостроению. Подвальные перегородки менее требовательны, но из-за того, что их обычно устанавливают на взрытый грунт или на бетонируемое основание в таком грунте, они, как правило, не дают трещин от осадки при малых нагрузках.

Перегородки, устанавливаемые на обратной засыпке в зданиях без подвалов, напротив, часто разрушаются. Плохо уплотненная или неуплотненная засыпка может дать до 10 % усадки, особенно если в нее проникает вода и происходит заиливание грунта. Увеличение слоя бетонной стяжки не может служить достаточной защитой, поскольку даже при небольших, неопасных разрушениях пола последствия просадок уже хорошо видны на перегородках, более того, нарушается устойчивость, которая может закончиться разрушением. При ремонте перегородку следует устанавливать или на небольшие столбы, или полностью на новую балку. Для балки, укладываемой в грунт, не подходят железобетонные заводские балки перекрытий, имеющие небольшое покрытие арматуры.

Жесткие перегородки требуют и жесткой опоры, следовательно, отношение расстояния между опорами к конструкционной высоте должно составлять L/h ~ 15-20. Перегородка с дверным проемом менее жестка, поэтому для нее подойдет и более гибкая (L/ h ~ 20) балка.

Часто разрушения в зданиях происходят из-за просадок разной величины, когда стены с различной загрузкой устанавливают на фундаменты одинакового размера. Обычно минимальная ширина траншей под фундаменты составляет 40-50 см, в средних грунтах допустимая нагрузка с учетом этого не превышает 100 кН/м, что соответствует нагрузке от внешних несущих стен трехэтажного дома с высокой крышей по деревянным стропилам. Нагрузка от двухэтажного здания оказывается равной 75 кН/м, одноэтажного - 44 кН/м. Поэтому фундаментные стены из кирпича, тощего камнебетона или камня с учетом того, что основание нагруженной стены проседает гораздо сильнее, чем ненагруженной (практически не проседающей), могут не выдержать и в некоторых местах разрушиться. Когда фундаментная стенка небольшой прочности и ослабленная проемами стена дома уже не выдерживают напряжений сдвига, возникающих из разности соседних масс, происходит образование трещин. В этом случае при ремонте рекомендуется метод расшивки трещин и расклинивания после наступления консолидации, а затем ремонт штукатурки, иногда косвенное укрепление обвязки (например, перетяжка бандажами, бетонируемыми в штрабу). Железобетонное перекрытие снижает трещинообразование, но в деревянном перекрытии наращенный прогон не может воспринимать нагрузку от стен и не способен связывать их.