Обследование фундаментов зданий и сооружений

Основания и фундаменты в совокупности представляют сложную систему, от которой зависит безопасность всего вышестоящего здания. Дефекты, которые свидетельствуют о нестабильности фундаментов (например, перекос стен, длинные вертикальные трещины, одна часть здания отваливается от другой и т. д.), несут серьёзную угрозу для всего здания и требуют подробного изучения. Для выявления причины и ее устранения требуется привлечение квалифицированных специалистов, которые помогут выявить причину и предложить метод ее устранения, а в случае необходимости смогут разработать проект усиления конструкций фундамента частного дома или многоквартирного здания.

Что такое фундамент?

Фундамент представляет собой элемент здания или сооружения, который принимает нагрузку от вышележащих элементов, распределяет ее в объеме своей конструкции и передает на грунтовый массив основания. По конструктивному решению фундаменты бывают ленточные под стены, столбчатые под колонны, плитные под все здание, массивные под башенные конструкции и свайные. Основанием называется грунтовый массив, вовлеченный в совместную работу с сооружением.

Когда необходима экспертиза фундамента здания?

Техническое обследование фундаментов зданий и сооружений представляет собой целый комплекс диагностических работ по оценке надежности и работоспособности конструкций фундаментов.

Чаще всего обследование грунтов основания и фундаментов дома проводится в составе обследования всего здания. В некоторых случаях возникает потребность отдельного исследования подземной части здания. Основными причинами для проведения экспертизы являются:

• установка нового оборудования на старые фундаменты;
• появление повреждений, трещин в стенах и углах оконных проемов, перекос здания и иные видимые повреждения;
• увеличение нагрузок, надстройка этажей, проведение реконструкции или капитального ремонта;
• появление протечек в подвалах или паркингах и т. д.

Если при проведении натурного осмотра не выявлено дефектов, свидетельствующих о снижении надежности фундаментов, то изучение их конструкции проводится в стандартном объеме: определяется материал, тип конструкции, глубина заложения, наличие гидроизоляции.

Однако, если все-таки зафиксировано наличие дефектов, которые говорят о нарушении безопасности фундаментов постройки, то требуется более детальное изучение. Такими сигналами могут быть: наклон здания в одну сторону, сквозная трещина в стене на всю высоту здания, трещины на стенах характерной ориентации и т. д.

Как было сказано выше, грунтовое основание и конструкции фундаментов удерживают все вышерасположенное здание, которое представляет собой функциональную ценность в виде жилья, офисов, складов или производственных помещений. Соответственно, любая неисправность фундаментов отражается на безопасности всего здания: появление трещин на стене это всего лишь следствие более глобальной причины, которая скрывается под землей.

Работы, проводимые при экспертизе фундаментов

При экспертизе фундаментов проводится целый комплекс работ, который начинается с простых задач — ознакомления с проектной документацией и уточнения конструктивного решения фундаментов. Предварительно конструкции устанавливается по имеющейся технической документации и по внешнему осмотру: логично, что под стенами скорее всего будет ленточный фундамент, а под колоннами — столбчатый. Однако, это всего лишь предварительные данные, которые требуют фактического уточнения. С целью уточнения проводится вскрытие — устройство шурфов непосредственно у несущих конструкций с обнажением фундаментов.

Шурф для обследования фундамента

В процессе визуального осмотра специалистами уточняется программа натурного обследования, в том числе выбираются места для последующего устройства шурфов. В среднем для обследования одного здания устраивается не менее 3-х шурфов. Стоит отметить, что в случае выявления силовых трещин или перекосов стен в этих местах обязательно роют шурфы, чтобы оценить состояние фундамента.

Ниже приведены стандартные размеры (габариты) шурфов:

• глубина шурфа составляет около 2-х метров (при этом глубина должна быть как минимум на пол метра ниже подошвы фундамента);
• длина шурфа составляет 2-3 метра;
• а ширина не превышает 1-го метра и позволяет специалисту проводить внутри шурфа работы.

Вырытые шурфы позволяют решить множество задач, начиная от уточнения предварительных данных о типе фундамента (ленточный, плитный или свайный) и вида материала из которого он выполнен (бутовая или кирпичная кладка, бетон, железобетон, а иногда и древесина), заканчивая определением прочности материала фундамента.

При откопке шурфов также устанавливается и уровень грунтовых вод. Кроме этого немаловажной задачей является определение наличия и технического состояния гидроизоляции подземных конструкций. Некачественное выполнение гидроизоляции или вовсе её отсутствие является одним из основных факторов повышенного износа зданий: подвал течёт, арматура фундаментов ржавеет, бетон стареет, а надземные конструкции покрываются грибком и разрушаются на морозе из-за увлажнения.

Неразрушающее исследование фундаментов зданий и сооружений

Нередко встречаются случаи, когда Заказчик не позволяет делать вскрытия по тем или иным причинам: рытье ям отпугнет клиентов от торгового центра, уложено дорогостоящее покрытие, которое нельзя нарушать и т. д. Безусловно, это снижает качество исследования, однако все равно позволяет его провести. При таком развитии событий эксперты прибегают к неразрушающему исследованию георадиолокационным методом: по поверхности земли или пола перемещается прибор, который испускает и принимает радиоволны. Распознавая и обрабатывая эти сигналы экспертами устанавливается форма фундамента, глубина залегания, его толщина, а также наличие армирования. Кроме этого георадар позволяет выявить различные дефекты (трещины в фундаменте, наличие карстовых полостей, повреждение гидроизоляции и т. п.). Отдельно следует отметить, что при обследовании свайных фундаментов затруднительно откапывать шурф на всю глубину сваи. Поэтому для определения глубины свай также используются неразрушающий ультразвуковой метод.

Исследование грунтов основания

Половина дела сделана: конструкция фундамента изучена. Следующим этапом становится обследование основания — грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента. С этой целью из-под подошвы фундамента отбираются пробы грунта в количестве не менее 3 шт., которые позволяют провести исследования его физико-механических свойств.

Изучение основания представляет собой отдельное направление исследований и в зависимости от технического задания может раскрываться в широких пределах: начиная от извлечения единичных образцов грунта из-под подошвы фундамента, заканчивая проведением полноценных инженерно-геологических изысканий, включающих бурение скважин глубиной 10…15 метров и последующее проведение лабораторных испытаний отобранных образцов. Проведение данных работ позволяет изучить природу залегания грунтов и их прочностные свойства.

Поверочный расчет оснований и фундаментов

Имея данные о грунтовом основании, о конструктивном решении фундаментов, а также об имеющихся повреждениях, становится возможным однозначное установление причины появления этих самых повреждений, а также проведение поверочного расчета. Результатом расчета является количественное выражение безопасности подземной части здания.

Поверочный расчет оснований и фундаментов может проводиться двумя способами:

• вручную по формулам СНиП;
• методом компьютерного моделирования в программных комплексах SCAD Office или Plaxis 3D.

При этом второй способ является более современным и точным и позволяет решить множество смежных задач.

Дефекты при обследовании фундамента

При обследовании фундаментов встречается широкий спектр нарушений в зависимости от конструктивного типа и периода возведения здания. На основе обобщения теоретических данных и нашего опыта исследований ниже мы приведём наиболее часто встречающиеся проблемы.

Возглавляет список отсутствие вертикальной гидроизоляции подземных конструкций, чаще всего это встречается у зданий старой постройки, которые имеют лишь горизонтальную отсечную гидроизоляцию, а иногда выполняются и вовсе без неё. При таком решении подземные конструкции подвержены воздействию мягких грунтовых вод, которые растворяют и вымывают составляющие цементного камня из бетона и раствора кладки.

Вторым по распространению дефектов в части фундаментов является отсутствие или некачественное выполнение перевязки бетонных блоков или кирпичной кладки. Неперевязанная конструкция обладает меньшей жесткостью, а после вымывания раствора из швов при отсутствии гидроизоляции и вовсе переходит в аварийное состояние, рассыпаясь на отдельные фрагменты.

Замыкает лидирующую тройку комплексный дефект — отсутствие мероприятий, направленных на компенсацию неравномерных осадок отдельных частей здания или сооружения. Речь идет о деформационных швах. Например, если одна часть здания имеет 2 этажа, а другая — 7 этажей, то безусловно эти части необходимо отделять друг от друга этим самым швом. Если этого не сделать во время строительства в нужном месте, то это произойдет в процессе эксплуатации в произвольном месте: высокая часть здания даст бо́льшую осадку, а низкая часть осядет меньше, вследствие чего, здание само проделает деформационный шов в виде трещины на всю свою высоту.

Статья по теме: Характерные дефекты и причины неисправности фундаментов

Дальше по нашему рейтингу следуют более редкие и достаточно специфические дефекты. Например, в непосредственной близости от дома происходит разрыв трубопровода, и струящаяся вода размывает основание под зданием в результате чего фасад здания покрывается трещинами из-за деформаций фундамента. Другой пример: рядом с существующим зданием начали строительство нового дома, вырыли котлован не устроив должного ограждения. В итоге существующий дом начал сползать в вырытый котлован, при этом сильно накренившись, а по всему дому пошли трещины.

Стоимость обследования оснований и фундаментов в Москве и регионах

Порядок цен на другие виды экспертиз в 2023 году