теоретична частина 5

1. Обстеження фундаментів і підземної частини будівель і споруд.

 Обстеження основ і фундаментів розпочинається з візуального огляду конструкцій будівлі (стін, колон, покриття, перекриттів і фундаментів) з метою виявлення деформацій і тріщин осадочного характеру та інших пошкоджень. Досліджується навколишня територія для виявлення впливу можливих природних і техногенних дій на стан основ.

За результатами візуального обстеження, виходячи із ступеня пошкодження і харак­ терних ознак дефектів, здійснюють попередню оцінку технічного стану фундаментів.

Основними критеріями позитивної оцінки технічного стану фундаментів при візуальному обстеженні є:

а) відсутність або не перевищення граничних значень нерівномірного осідання,

б) збереженість тіла фундаментів;

в) надійність антикорозійного захисту, гідроізоляції та їх відповідність умовам експлуатації.

Ознаками непридатного до нормальної експлуатації або аварійного стану фундаментів є нерівномірність їх деформації (осідання, крен, зсув, прогин, вигин, крутіння) або знос конструкцій фундаментів (тріщини в тілі фундаменту, руйнування або втрата міцності матеріалу, оголення арматури, корозія тощо), що викликають втрату міцності чи стійкості несучих конструкцій об'єкта або порушення технологічного процесу.

Якщо за результатами візуального обстеження виявлено фактори (ознаки), характерні для непридатного до нормальної експлуатації або аварійного стану основ та/або фундаментів, призначають їх основні (детальні) та спеціальні обстеження.

Основні (детальні) та спеціальні обстеження основ і фундаментів в залежності від задач, що поставлені, наявності та повноти проектно-технічної документації, характеру і ступеню виявлених дефектів та пошкоджень можуть бути суцільними (повними) або вибірковими.

 У             необхідних випадках проводяться інженерно-геологічні та гідрогеологічні розвідування (бурові роботи, копання шурфів, розкриття фундаментів).

 Детальне обстеження фундаментів проводиться у відкритих шурфах з метою визначення:

—   матеріалу і типу фундаменту, розмірів і глибини його залягання;

—   товщини захисного шару бетону, діаметра арматури;

— дефектів і пошкоджень, міцності матеріалів неруйнівними або руйнівними методами (оцінку міцності матеріалів фундаментів провадять неруйнівними методами або лабораторними випробуваннями. Проби матеріалів фундаментів для лабораторних випробувань відбирають у разі, якщо їх міцність є вирішальною при визначенні можливості додаткового наван­таження або при виявленні руйнування матеріалу фундаменту.);

—   наявності та стану гідроізоляції;

—   наявності та стану бетонної або піщаної подушки під фундаментом;

—   ґрунтових умов.

Шурфи риють в залежності від місцевих умов із зовнішнього або внутрішнього боків фундаментів. При цьому шурфи розташовують виходячи з таких вимог:

а) у кожній секції фундаменту - по одному шурфу у кожного виду конструкції у найбільш навантаженій та ненавантаженій ділянках;

б) за наявності дзеркальних або тих, що повторюються (за планом и контурам) секцій, - в одній секції відкопуються усі шурфи, а у тих, що залишились, - одим-два шурфи у найбільш навантажених місцях;

в) у місцях, де передбачають встановити додаткові проміжні опори, у кожній секції відкопують по одному шурфу;

г) додатково відкопують для кожної будови два-три шурфи у найбільш навантажених місцях з протилежного баку стіни, там, де є виробка.
За наявності деформацій стін та фундаментів шурфи у цих місцях риють обов’язково, при цьому у процесі роботи призначають додаткові шурфи для визначення меж слабих ґрунтів основ або меж фундаментів, що знаходяться у незадовільному стані.
Глибину закладання виробок для дослідження фундаментів призначають, виходячи з глибини активної зони основи, конструктивних особливостей будівлі (споруди) та складності геологічних умов, а кількість розвідувальних виробок (свердловин) встановлюють завданням та програмою інженерно-геологічних робіт з врахуванням того, що:

а) глибина шурфів, що розташовані біля фундаментів, має перевищувати глибину залягання підошви на 0,5-1 м.

б) довжина ділянки фундаменту, що оголюється, має бути достатньою для визначення типу і оцінки  стану його конструкцій.

в) для дослідження ґрунтів нижче підошви фундаментів бурять свердловину зі дна шурфу.

Ширину підошви фундаменту і глибину його залягання належить визначати натурними обмірами. У найбільш навантажених ділянках ширину підошви визначають у двосторонніх шурфах, у менш навантажених - допускається приймати симетричний розвиток фундаменту за розмірами, визначеними в однобічному шурфі. Глибину залягання фундаментів визначають із застосуванням відповідних засобів вимірювання.

Після закінчення шурфування та буріння виробітки мають бути ретельно засипані з пошаровим трамбуванням і відновленням покриття. Під час риття шурфів та обстеження необхідно вживати заходів, які попереджають попадання до шурфів ґрунтових вод.

За необхідності, виконують перевірочні розрахунки несучої здатності ґрунтів основи і осідань фундаментів у відповідності із ДБН В.2.1-10 та ДСТУ Б В.2.1-27 і міцності матеріалів відповідно до вимог діючих норм з проектування.

Під час інструментального обстеження стану фундаментів визначають:

а) міцність та водопроникність бетону;

б) кількість арматури, її площу та профіль;

в) товщину захисного шару бетону;

г) ступінь та глибину корозії бетону (карбонізація, сульфатизація, проникнення хлоридів тощо),

д) міцність матеріалів кам'яної кладки:

е) нахили, перекоси та зсуви елементів конструкцій;

ж) ступінь корозії сталевих елементів та зварних швів

з) деформації основи;

и) осідання, крени, прогини та кривину фундаментів;

к) необхідні характеристики ґрунтів, рівень ґрунтових вод та їх хімічний склад (якщо ці відо­мості відсутні у складі інженерно-геологічних даних).

При виявлені тріщин від осідання фундаментів встановлюється можлива причина їх виникнення, вік тріщин, характер розкриття. Визначається стан матеріалу фундаменту, його міцність, наявність дефектів і пошкоджень. Спостереження за осіданням здійснюються шляхом установлення маяків на тріщинах або застосування геодезичних приладів.

Рисунок 1  - Маяки: а – гіпсовий; б – зі скла; 1 – дата установлення; 2 – гіпсовий місток; 3 – тріщина; 4 – гіпсовий фіксатор; 5 – скляна смуга

Маяки встановлюються поперек тріщин на стіні будівлі. Маяки влаштовують у вигляді містка завдовжки 250...300 мм, завширшки 50 ... 70 мм і завтовшки 15...20 мм. Місце, де влаштовують маяк, очищують від штукатурки, фарби, облицювання. На кожній тріщині встановлюють два маяка: один – в місці найбільшого розкриття, другий – на її початку (див. рис.1). Якщо протягом 15...20 днів на маяках не з’явилися тріщини, то можна вважати, що деформування будівлі стабілізувалося. Маяки виготовляють з гіпсу, можна з металу або скла.

Обстеження прилеглої території сприяє з’ясуванню причин пошкоджень, а саме неправильне відведення поверхневих вод, наявність поблизу русел старих річок, засипаних ярів тощо.

Причини деформацій будівель і їх зовнішні прояви

2. Причини підсилення фундаментів.

Характерними дефектами фундаментів можна вважати такі:

– місцеве просідання підвалин, унаслідок чого в стінах цегляних будинків з’являються тріщини; у великопанельних і великоблокових будівлях розходяться шви, спричиняючи появу протікань і протягів; у виробничих будівлях виникає небезпека падіння мостових кранів унаслідок перекосу колон;

– поява вертикальних і косих тріщин в тілі самих фундаментів;

– вилуговування солей з цементно-піщаного розчину й бетону;

– розшарування мурування й випадання окремих каменів у бутових фундаментах;

– відшаровування або руйнування захисного шару бетону в залізобетонних панелях стін підвалу;

– поява вогкості;

– вимивання основи;

– здимання ґрунтів;

– загнивання й просідання опор в дерев’яних фундаментах.

Головні причини, що спричиняють утворення дефектів у фундаментах:

– помилки під час проведення інженерних пошуків і проектування;

– порушення технології робіт під час підготування підвалин: перебір, неякісне ущільнення, промерзання й замочування ґрунту;

– порушення технології робіт під час зведення фундаментів: невідповідність марок розчину і класу бетону проектним; порушення правил армування; невідповідність проектним марок цегли й бутового каменю; відсутність перев’язування фундаментних блоків; виконання зворотнього засипання пазух схильних до здимання ґрунтів;

– порушення правил технічної експлуатації фундаментів: підтоплення підвалів, підвищення агресивності ґрунтових вод, промерзання підвалин, перевантаження фундаментів, влаштування підземних технологічних приміщень, різке коливання температури в підвальних приміщеннях, проведення будівництва поряд із наявними будівлями без прийняття відповідних заходів щодо їхнього захисту.

Навантаження на наявні фундаменти дедалі збільшується, що зазвичай спричиняє необхідність їх перебудувати.

Перебудова полягає в будь-якому змінюванні конструкції або розмірів наявних фундаментів з метою їх використання в змінених умовах експлуатації.

Перебудова фундаментів як більш загальне поняття розподіляється на:

• підсилення
• реконструкцію.

Підсилення фундаментів – це комплекс робіт, що передбачає відновлення або заміну їхніх морально чи фізично зношених конструктивних елементів, проводиться також у разі збільшення навантаження на фундамент.

Реконструкція фундаментів – це змінювання їхніх конструкції у зв’язку зі змінюванням функційного призначення, із змінюванням типу або виду встановленого обладнання.

Реконструкція фундаментів зазвичай не пов’язана з їх фізичним зношуванням (руйнуванням).

Причини перебудови фундаментів класифікують так:

а) причини, що викликають посилення пошкоджених фундаментів і їхніх основ:

1) руйнування фундаментів: корозія, порушення режиму експлуатації, перевантаження, динамічний вплив (тобто, коли несуча здатність тіла самого фундаменту недостатня, виникає потреба зміцнити його);

2) деформування основ: змінювання властивостей, недостатність несучої здатності, порушення стійкості на схилах, порушення режиму технічної експлуатації, несправність дренажу, руйнування відмосток, динамічні навантаження ( тобто, викликані недостатньою несучою здатністю ґрунту основи);

3) комплекс причин;

б) причини, що зумовлюють реконструкцію будівель і модернізація обладнання:

1) збільшення навантаження: надбудова будівлі, збільшення кроку колон і прогону, установлення додаткового та модернізація обладнання;

2) змінювання конструкцій: прибудова й перепланування, поглиблення підвальних приміщень, прокладення інженерних комунікацій, тунелів тощо.

Фундаменти перебудовують різними способами, які обирають відповідно до певних умов, стану підвалин, особливостей пошкоджень фундаменту та їх елементів, мети перебудови, наявності матеріально-технічних ресурсів

                     ТАБЛИЦЯ - ВИДИ, СПОСОБИ ТА ЦІЛІ ПЕРЕБУДОВИ ФУНДАМЕНТІВ

3. Земляні роботи

 Земляні роботи при реконструкції і ремонту будинків виконують у відповідності з розробленим в складі ПВР  розділом ″Виконання земляних робіт″, який повинен включати в себе:

1. будгенплан, де позначенні місця виконання земляних робіт, всі існуючі в зоні проведення земляних робіт будинки, споруди, підземні і надземні комунікації, проїзди для землерозробних машин, шляхи руху земневодного транспорту, проходи для робочих, місця для зберігання розробленого грунту, місця стоянки машин для земляних робіт вручну, технологічні карти виконання земляних робіт з вказівками комплекту машин, бригад робочих облаштувань і допоміжних пристроїв, необхідних для виконання робіт (зазвичай будгенплан узгоджують з усіма організаціями, інтереси яких зачіпають. Представники організацій ставляють відмітки про узгодження на плані; на час виконання зем.робіт запрошують представників цих організацій);
2. вказівки по виконанню земляних робіт при під′єднанні тимчасових і перекладенні існуючих мереж, враховуючи заходи з захисту від ушкодження;
3. конструкції пристосувань, оснащення допоміжних пристроїв, які необхідні для виконання робіт;
4. вказівки по контролю якості;
5. заходи по охороні праці з вказівками рішень по суміщенню робіт, технологічну послідовність процесів суміжних робіт, небезпечних зон і зон роботи механізмів, час доби на протязі якого можна виконувати роботи поблизу різновидних споруд, обладнання шляхів сполучення;
6. заходи по охороні навколишнього середовища, (запобігати при виконанні робіт: попадання пилу, забруднення доріг, тротуарів, пішохідних доріжок, збереження зелених насаджень, рослинного грунту, елементів благоустрою і т.п.).

Земляні роботи при реконструкції виконуються в основному ті що і при будівництві: виїмка грунту і зачищення дна котловану (ями, траншеї, зворотня засипка, ущільнення грунту.

Розробку грунту проводять механізованим способом.

 Ручні земляні роботи при реконструкції можуть виконуватись тільки в таких умовах:

• крайня стислість умов роботи;
• відсутність необхідних засобів механізації;
• незначний об′єм робіт;
• насиченість зони роботи підземними комунікаціями. 

В стислих умовах (існуючі забудови, комунікації, мережі) нема можливості влаштовувати котловани з відкосами і бровками.

Тому застосовують кріплення стінок виїмок, схеми яких у кожному випадку окремо розробляють в ПВР. Найбільш поширені наводимо нижче:

Рис. 1 Схема кріплення розпору стінок виїмки: 1- існуючі конструкції; 2- захисні конструкції; 3- розпірки

Рис. 2 - Схема підкосного кріплення: 1- існуючі конструкції; 2- захищаюча конструкція; 3- підкошування

Рис. 3- Схема кріплення стінок виїмки опускним колодязем:

1- існуючі конструкції; 2- опускний колодязь

Рис. 4 -  Схема закріплення стінок виїмок термічним способом:

1- існуючі конструкції; 2- масив закріпленого грунту; 3- виїмка; 4- пальник

Рисунок 5 - Схема кріплення стінок виїмок заморожуванням: 1- охолоджуючі труби; 2- виїмка; 3- замерзлий масив грунту; 4- підвідний колектор; 5- відвідний колектор

Рис. 6- Конструкція охолоджуючої труби: - подаючий патрубок; 2- випускний патрубок.

4. Основні методи підсилення фундаментів і умови їх застосування.

Перш ніж приступити до виконання робіт по ремонту й підсиленню фундаментів, необхідно встановити причину пошкодження фундаментів і усунути її. Для визначення причин пошкодження фундаментів, а також під час їхньої реконструкції проводять збирання відомостей стосовно історії будівлі  або споруди, а також обстежують надземну й підземну частини будинку й прилеглої території. Це особливо актуально для старих будинків.

Збирання відомостей з історії будівлі дає змогу встановити дату спорудження; первинний вигляд; зміни, які відбувалися в процесі експлуатації (надбудови, прибудови, перепланування); аварійні стани. Наявність технічної документації значно скорочує обсяг подальших обстежень.

Роботи щодо ремонту й підсиленню фундаментів складні, трудомісткі й значущі. Їх виконують спеціалізовані бригади по захватках. Протяжність захваток не повинна перевищувати 2 м, щоб не пошкодити суміжні ділянки
фундаменту й розміщені вище конструкції будівлі або споруди. Роботи обов’язково мають проводитися по заздалегідь розроблених і затверджених технологічних картах у складі проекту виконання робіт за наявності робочих креслень.

До початку ремонтних робіт і підсилення фундаментів необхідно виключити причини, що приводять до їхнього нерівномірного просідання або руйнування.

Якщо деформування фундаменту спричинило відповідне деформування стін і перекриттів, то роботи виконують у такій послідовності:

• зміцнення (вивішування) перекриттів,
• зміцнення стін у місцях деформування,
• ремонт і підсилення фундаментів,
• ремонт стін й перекриттів.

До початку робіт необхідно вжити заходів щодо забезпечення стійкості будівлі й убезпечення конструкцій від можливого деформування, тобто частково або повністю розвантажити фундаменти.

Часткове розвантаження виконують шляхом установлення тимчасових дерев’яних опор (рис. 1), а також дерев’яних і металевих підкосів.

Рисунок 1 - Часткове розвантаження фундаменту із застосуванням тимчасових дерев’яних опор: 1 – фундамент; 2 – стіна; 3 – перекриття; 4 – верхній прогін; 5 – стояк; 6 – клини; 7 – опорний брус; 8 – опорна подушка

Для установлення тимчасових дерев’яних опор в підвалі або на першому поверсі на відстані 1,5...2 м від стіни укладають опорні подушки, на них розміщують опорний брус, на який встановлюють дерев’яні стояки.

По верху  стояків укладають верхній прогін, який кріпиться до стояків за допомогою скоб. Потім між стояками й нижнім опорним брусом забивають клини, включаючи тим самим стояки в роботу, навантаження від перекриття частково знімається зі стін і передається на тимчасові опори. Опори на поверхах повинні встановлюватися чітко одна над іншою. Для збільшення стійкості конструкції стояки розкріплюють розкосами.

Повне розвантаження фундаментів здійснюють за допомогою металевих балок (рандбалок), що закладаються в мурування стіни, а також поперечних металевих або залізобетонних балок. Рандбалки (рис. 2, а) встановлюють вище обрізу фундаменту в заздалегідь пробиті по обидва боки стіни штраби на ліжко з цементно-піщаного розчину. Штраби необхідно пробивати під поперечником цегляного мурування. Тимчасове закріплення рандбалки в штрабі виконують клинами. У поперечному напрямі через 1 5000...2 000 мм балки стягують болтами діаметром 20...25 мм. Простір між тимчасово закріпленою балкою і стіною заповнюють цементно-піщаним розчином складу 1:3. Стики рандбалок по фронту з’єднують накладками на електрозварювання. У такому разі навантаження передається на сусідні ділянки фундаменту.

Рисунок 2 - Повне розвантаження фундаментів: а – рандбалками; б – поперечними балками; 1 – фундамент; 2 – стіна; 3 – штраба; 4 – рандбалка; 5 – болт стягування; 6 – наскрізний отвір; 7 – поперечна балка; 8 – повздовжня балка; 9 – опорна подушка

На поперечні балки стіни навішують так, як показано на рисунку 2, б. У нижній частині стіни поблизу верхнього обрізу фундаменту через 2...3 м пробивають наскрізні отвори, у які заводять поперечні балки. Під кожною поперечною балкою влаштовують дві опорні подушки на ущільненій основі (підвалині). Навантаження на опорні подушки передають через повздовжні балки за допомогою клинів або домкратів.

У разі незадовільного стану стіни її попередньо підсилюють шляхом установлення рандбалок, які розташовують вище отворів, що пробиваються.

При недостатній несучій здатності ґрунту основи для зменшення напруження в ґрунті при підсиленні фундаментів виконують:

1) збільшення розмірів підошви фундаменту :

• шляхом підведення залізобетонної плити;
•  нарощуванням тіла фундаменту залізобетонними обоймами;
•  перетворенням окремо стоячих фундаментів під колони чи стовпи у стрічкові, а стрічкових -  у суцільні;
• 

2) пе­ретворення фундаментів негли­бокого залягання в пальові.

При недостатній несучій здатності самого тіла фундаменту  підсилення його тіла  виконується залежно від виду можливого руйнування та матеріалу, з якого споруджений фундамент.

Це може бути і:

• метод ін’єктування кам’яної кладки;
• закріплення й підсилення кам’яної кладки шляхом торкретування;
• підсилення тіла шляхом улаштуванням залізобетонних чи металевих обойм або сорочок ;
• влаштування набетонування поверх існуючої конструкції
• збільшення глибини закладення
• повна або часткова заміна.

Ремонт цегляних і бутових фундаментів передбачає виконання таких робіт:

• розшивання тріщин,
• перекладання окремих ділянок,
• цементація,
•  влаштування обойми зі сталевого профілю з подальшим тинькуванням по сітці,
• влаштування затискачів із набетонуванням,
• заміна бутового фундаменту на бутобетонний,
• відновлення вимощення,
• ремонт або влаштування гідроізоляції.

Ремонт бетонних і залізобетонних фундаментів полягає в усуненні волосяних тріщин, ремонті або відновленні вимощення й гідроізоляції.

Способи посилення й реконструкції фундаментів мілкого закладення, що застосовуються в наш час, дуже різноманітні, їх можна класифікувати залежно від конструктивно-технологічних способів виконання.

Таблиця 1 - Класифікація методів посилення й реконструкції фундаментів мілкого закладення

Розглянемо окремі способи ремонту й підсилення фундаментів, звернувши увагу на особливості технології виконання робіт.

4.1. Влаштування обойм, сорочок

Залізобетонні обойми влаштовують у тому разі, якщо на окремих ділянках фундаменту міцність мурування нижчих шарів менша за міцність верхніх. Роботи виконують по захваткам 2...2,5 м завдовжки. Залізобетонні обойми влаштовують з одного або з двох боків.

Способи влаштуванням обойм можуть бути різними. Розглянемо деякі з них.

Під час влаштування двобічної залізобетонної обойми в тілі фундаменту в шаховому порядку через 1...1,5 м просвердлюють наскрізні поперечні отвори (див. рис. 1 а). Далі з обох боків встановлюють арматурні сітки, розміри комірок яких становлять від 100×100 мм до 150×150 мм з арматурної сталі діаметром 12...20 мм. Арматурні сітки з’єднують арматурними стрижнями діаметром 12...20 мм, встановлюючи їх у просвердлені отвори. Потім встановлюють опалубку і бетонують бетонною сумішшю (осад конуса більше 15 см)  класу бетону С 8/10 і більше (В10 і більше). Бетонування може виконуватися методом пошарового торкретування. Мінімальна товщина обойми – 150 мм.

Рисунок 1 - Посилення бутових фундаментів шляхом влаштування залізобетонної обойми: а – двобічної; б – однобічної; 1 – бутовий фундамент; 2 –анкер; 3 – арматурна сітка; 4 – опалубка; 5 – бетонна суміш

Під час влаштування однобічної залізобетонної обойми поперечні арматурні стрижні закладають у раніше просвердлені гнізда в тілі фундаменту на цементно-піщаному розчині (рис. 1, б). А потім кріплять до них арматурні сітки.

В окремих випадках залізобетонні обойми армують одиночними арматурними стрижнями. Для цього по всій довжині фундаменту відривають траншею, глибина якої на 1 м більше за відмітку закладення фундаменту. У тілі фундаменту на проектну позначку з кроком 1,5 м пробивають наскрізні отвори, встановлюють у них поперечні балки з двотавра № 18...20 на цементно-піщаному розчині. До поперечних балок у повздовжньому напрямі приварюють куточки № 75 завдовжки 500...700 мм або двотавр № 18. Після поглиблення траншеї в тілі фундаменту в шаховому порядку з кроком 80...120 см свердлять отвори діаметром 18...20 мм 150...180 мм завглибшки, у які забивають окремі стрижні діаметром 18...20 мм. Виконують палублення й укладають бетонну суміш, ретельно ущільнюючи її. Після набуття бетоном необхідної міцності ви-
конують розпалублення й зворотне засипання пазух, пошарово ущільнюючи їх.

Рисунок - Нарощування підошви фундаменту: 1 — існуючий фундамент; 2 — залізобетонна обойма (прилив); 3 — зона ущільненого грунту; 4 — метале­ ва балка; 5 — металеві штирі з арматурної сталі; 6 — поздовжня металева балка

Рисунок 2 - Улаштування залізо­бетонної сорочки фундаменту

Під час влаштування обойми зі сталевого профілю з подальшим тинькуванням по сітці виконують такі види робіт. На захватці по обидва боки фундаменту відривають траншеї; фундамент очищають від бруду і промивають водою; виконують розмітку й улаштування наскрізних отворів під стягнуті болти. На вирівняну цементно-піщаним розчином поверхню фундаменту встановлюють сталевий профіль і стяжні болти. Потім в шаховому порядку на відстані 0,5...1 м один від одного просвердлюють отвори діаметром 37 мм на глибину до середини фундаменту, у них встановлюють ін’єктори й нагнітають цементний розчин у складі 1:1 до повного насичення мурування. Витрата
розчину попередньо призначається в кількості 20...30 % від обсягу ремонтованої ділянки мурування фундаменту. До сталевого профілю приварюють із кроком 500...600 мм арматурні стержні діаметром 12 мм класу А-II, до них на скручуванні прикріплюють зварену сітку зі сталі В-I діаметром 4 мм із розміром комірок 100×100 мм і тинькують фундамент цементним розчином у складі 1:3. Крок ін’єкторів, витрата розчину й тиск нагнітання приймаються згідно з проектом і уточнюються пробним нагнітанням.

4.2. Розширення підошви

Підошву фундаменту розширюють банкетами з бутового мурування або з монолітного бетону та залізобетону, банкетами балкового типу, а також за допомогою монолітних і збірних залізобетонних подушок.
Банкети з бутового мурування влаштовують украй рідко внаслідок значної трудомісткості робіт. Здебільшого застосовують одно- й двобічні  банкети з монолітного бетону та залізобетону. Конструкція банкет обумовлюється способом їхнього з’єднання з наявним фундаментом і схемами передавання навантаження від споруди на посилювальний фундамент.

Найпоширеніші банкети, у яких навантаження від споруди передається за допомогою опорних балок (рис. 1). Для цього в стіні пробивають наскрізні отвори з кроком 1,5...2 м, у які перпендикулярно до стіни встановлюють опорні балки зі сталевого швелера (двотавра) або залізобетону. Навантаження на банкети передається через розподільні балки з швелера або двотавра № 16...18, які розташовують уздовж стіни.

Рисунок 1 - Підсилення фундаментів монолітними бетонними банкетами:

1 – фундамент; 2 – монолітний бетонний банкет; 3 – анкери; 4 – розподільна балка;
5 – опорна балка; 6 – стіна; 7 – карбування цементно-піщаним розчином; 8 – підвалина

Роботи виконують у такій послідовності:

• розбирають вимощення (за необхідності) й підлогу першого поверху;
• влаштовують водозбірні колодязі, огорожі;
• у межах захватки (довжина 1,5...2 м) відривають траншею з одного або обох боків фундаменту;
• очищують бічні поверхні фундаменту;
• влаштовують основу під банкет зі щебеню завтовшки 50...100 мм, утрамбовуючи його вґрунт;
• у тілі фундаменту просвердлюють отвори (у шаховому порядку через 0,25...0,35 м по висоті 1,2...1,5 м по довжині фундаменту) і забивають у них анкерні стрижні діаметром 16 мм;
• установлюють опалубку й бетонують банкет до нижньої позначки розподільних балок;
• після набуття бетоном необхідної міцності (не менше 70 % від проектної) влаштовують у стіні «вікна» й установлюють у них опорні балки;
• монтують розподільні балки й зварюють їх із опорними;
• добетонують банкету на висоту розподільних балок і закладають проміжки у «вікнах» для опорних балок. Можна також оббетоновувати опорні балки. Клас бетону – не менше ніж С 10/12,5 (В12,5).

Збільшити площу обпирання фундаментів можна за допомогою збірних залізобетонних відливів і сталевих тяжів. (рис.2)

Рисунок 2 - Збільшення площі обпирання фундаментів за допомогою залізобетонних

відливів: 1 – фундамент; 2 – сталевий тяж; 3 – залізобетонний відлив;
4 – домкрат; 5 – стіна

Роботи виконують у такій послідовності:

• відривають з обох боків фундаменту траншею по захваткам 1,5...2,0 м завдовжки;
• у тілі фундаменту свердлять наскрізні отвори;
• монтують залізобетонні відливи;
• встановлюють сталеві тяжі;
• за допомогою домкратів або клинів розтискають відливи у верхній частині;
• укладають бетонну суміш у проміжок між наявним фундаментом і залізобетонними відливами. Унаслідок розтискання відливів вони повертаються внизу навколо своєї нижньої осі й додатково обтискають ґрунт основи.

Недоліками цього способу є значний обсяг земляних робіт і значні витрати ручної праці.
Під час розширення підошви фундаменту шляхом підведення монолітних або збірних залізобетонних плит з-під нього в межах захватки завдовжки 1,5...2 м видаляють ґрунт.
Залізобетонні плити монтують на підготовлену вирівняну основу.
Проміжок між поверхнею плит і підошвою фундаменту карбують жорстким цементно-піщаним розчином марки 100.
Процес влаштування монолітної залізобетонної подушки менш трудомісткий. Для цього на підготовлену основу укладають арматурні сітки, установлюють опалубку й укладають бетонну суміш. Ущільнюють бетонну суміш, застосовуючи вібрацію. Для забезпечення надійного контакту бетонної суміші,  яка укладається, з фундаментом бетонування виконують на 100...150 мм вище за позначення його підошви. Клас бетону – С 10/12,5 і більше (рисунок 3)

Рисунок 3 - Розширення підошви фундаменту: а – шляхом підведення залізобетонних плит; б – шляхом улаштування монолітної залізобетонної подушки; 1 – ущільнена ґрунтова підготовка; 2 – залізобетонні плити; 3 – цементно-піщаний розчин; 4 –фундамент; 5 – стіна; 6 – опалубка; 7 – арматурна сітка

4.3. підведення паль

У дуже складних випадках посилення фундаментів, коли навантаження необхідно передати на глибоко залягаючі міцні ґрунти, особливо за наявності високого рівня ґрунтових вод, застосовують вдавлювані палі.

Розрізняють два способи посилення фундаментів: передавання навантаження від фундаменту на виносні палі або підбиття паль під підошву фундаменту.

Виносні палі застосовують у разі наявності високого рівня ґрунтових вод, а палі, що
підводяться під підошву фундаменту, – у разі низького. Відстань між палями повинна становити не менше трьох діаметрів.
Голови паль із наявним фундаментом з’єднують за допомогою ростверків, які виконують у вигляді залізобетонних поясів (для стрічкових фундаментів) або залізобетонних обойм (для стовпчастих фундаментів). Для кращої передачі навантаження від фундаменту, що підсилюється, на палі застосовують металеві або залізобетонні балки, які пропускають через тіло фундаменту. Довжина паль установлюється залежно від характеристики ґрунтів, розмірів поперечного перерізу паль і навантажень на фундамент. 

Виносні палі виконують у вигляді набивних паль або способом вдавлювання. При цьому способі підсилення необхідно забезпечити надійне сполучення наявного фундаменту з палями. З цією метою у фундаменті або в стіні у повздовжніх штрабах встановлюють рандбалки. Крім того, можуть застосовуватися поперечні балки, які заводять в попередньо пробиті наскрізні отвори. Балки з’єднують одна з одною і з виносними палями за допомогою монолітного залізобетонного ростверка.

Рисунок 1 -  Підсилення фундаментів за допомогою виносних паль:

1 – стіна; 2 – фундамент; 3 – повздовжня балка; 4 – поперечна балка; 5 – залізобетонний пояс (ростверк); 6 – палі

Палі, які підводяться під підошву фундаменту, зазвичай виконують складовими й занурюють способом вдавлювання. Палі з металевих труб 237×8 завдовжки 1 м розташовують попарно – з обох боків фундаменту. Для занурення паль застосовують домкрати (типу ГДЗ-300), які обпираються об залізобетонні балки, виготовлені одночасно із суцільним залізобетонним поясом і конструктивно зв’язані з палями.

Залізобетонний пояс влаштовують на рівні підлоги першого поверху до початку робіт щодо задавлювання паль. Задавлюють палі одночасно з двох боків фундаменту по всьому периметру будівлі за допомогою зварювання секцій. Для підвішування домкрата й рівномірного розподілу зусиль застосовують інвентарну металеву опорну балку, яку кріплять паралельно до стіни будівлі (з кожного її боку) до трьох сусідніх залізобетонних балок. Після встановлення останньої секції домкрат і інвентарну балку демонтують, установлюють армокаркаси й опалубку оголовка паль. Порожнину трубчастої палі заповнюють литою бетонною сумішшю (клас бетону С 12/15) і бетонують оголовок палі. Бетонну суміші подають через отвори в залізобетонних балках.

Рисунок 2 - Підсилення фундаментів за допомогою задавлювальних металевих паль:

1 – стіна; 2 – фундамент; 3 – монолітна залізобетонна балка; 4 – отвір для подавання
бетонної суміші; 5 – армокаркас; 6 – металеві трубчасті палі

Збільшити несучу здатність фундаменту й підвалини одночасно можна шляхом влаштування паль. Їх застосування дає змогу проводити роботи щодо посилення без розробки траншей і порушення структури ґрунту в основі.
Сутність методу полягає в улаштуванні під будівлею буроін’єкційних (коренеподібних) паль, які передають значну частину навантаження на щільніші шари ґрунту (див. рис. 3). Палі виконують вертикальними або похилими, використовуючи установки обертального буріння, які уможливлюють буріння свердловин діаметром 80…250 мм не тільки в ґрунтах підвалини, але й у тілі  фундаменту.

Палі влаштовують у такій послідовності:

• буріння «лідерної» свердловини;
• заповнення її пластичним цементно-піщаним розчином;
• установлення труби-кондуктора до початку зчеплення розчину;
• технологічна перерва для набору розчином необхідної міцності;
• буріння робочої свердловини до проектної позначки під захистом глинястого розчину або обсадної труби;
• заповнення свердловини цементно-піщаним розчином через буровий кістяк або трубу-ін’єктор від низу до верху до повного витіснення глинястого розчину;
• посекційне установлення арматурних каркасів;
• опресовування паль.

Ричунок 3 -  Підсилення фундаментів буроін’єкційними палями:

1 – фундамент; 2 – буроін’єкційні палі; 3 – стіна

Під час встановлення арматурних каркасів рівень розчину в свердловині не повинен перевищувати 0,5 м. Для опресовування палі на верхню частину труби-кондуктора встановлюють тампон (обтюратор) з манометром і через ін’єктор під тиском нагнітають цементно-піщаний розчин. Під час значних витрат розчину через фільтрацію ґрунту підвалини роблять технологічну перерву протягом одної доби і опресовування повторюють.
Під час влаштування паль застосовують таке обладнання: бурові верстати колонкового типу, ручні перфоратори й гідропневматичні бурові верстати, розчинозмішувачі турбінного типу, шлакові насоси, розчинонасоси, шлаковідділювач.

4.4. Замінювання й відновлення зруйнованих елементів

Фундаменти починають заміняти з найслабших ділянок і по змозі під тими ділянками стін, де відсутні отвори. Фундамент розбивають на захватки з таким розрахунком, щоб між захватками, де одночасно виконуються роботи, розміщувалося не менше двох захваток, на яких роботи ще не починалися або вже виконані й мурування (або бетон) набули необхідної проектної міцності.

Під час розшивання тріщин у муруванні спочатку з обох боків оголюють фундамент до його підошви. Із мурування видаляють роздроблені й відшаровані камені, а тріщини розчищають і промивають. Дистанційні камені замінюють на нові, які підбирають за розміром і встановлюють на ліжко з цементно-піщаного розчину. Тріщини заповнюють пластичним цементно-піщаним розчином марки 50. Після цього відновлюють гідроізоляцію івиконують зворотне засипання з пошаровим трамбуванням.

Під час перекладання окремих ділянок фундаменту роботи виконують в
такій послідовності.
Проводять повне розвантаження ділянки фундаменту, яку перекладають; відривають з обох його боків котловани (шурфи); розбирають старе мурування й виконують нове, дотримуючися перев’язування швів і залишаючи штраби для зв’язування з муруванням на суміжних ділянках.
Перекладання фундаменту виконують по захваткам не більше ніж 2 м завдовжки в черговості, передбаченій проектом. Допускається одночасне виконання робіт на захватках, віддалених одна від одної на відстань не менше ніж 4...6 м. Насамперед перекладають ділянки з найбільш ослабленим муруванням. Роботи на сусідніх захватках виконують із технологічною перервою 7...10 днів.

4.5. ін’єктування кам’яної кладки

При недостатній міцнос­ ті кам’яних конструкцій, висипанні швів кладки, розтріскуванні кладки тощо широко використовують метод ін’єктування кам’яної кладки 

Рисунок 1 - Підсилення бутової кладки фундаменту ін'єктуванням: 1 — фундамент, що підсилюється; 2 — ін'єктори; 3 — напливи розчину

Підсилюють фундаменти шляхом цементації або силікатизації мурування, зміцнення окремих каменів (цеглин) мурування й залізобетонних обойм.
Цементують мурування шляхом нагнітання в порожнини фундаменту через ін’єкційні трубки цементно-піщаного розчину в складу 1:1...1:2 під тиском 0,2...1 МПа. Цементують мурування одночасно з цементуванням підвалин.
Під час підготування фундаменту до ін’єктування його розкривають (за необхідності), бурять шпури, установлюють ін’єктори, з’єднують їх із ін’єкційною установкою і перевіряють роботу змонтованої системи. Шпури для ін’єкторів бурять або пробивають перфораторами в шаховому порядку на відстані 0,8...1,2 м одна від одної. Потім встановлюють ін’єкційні трубки (сталеві перфоровані труби діаметром 50 мм), закріплюючи їх в тілі шпурів за допомогою цементно-піщаного розчину. Радіус дії ін’єкторів становить 0,6...1,2 м. Витрати цементно-піщаного розчину для ін’єктування обумовлюється ступенем фізичного зношування фундаментів і щільності матеріалу мурування.
Під час силікатизації робочий розчин по одних і тих самих ін’єкторах нагнітають у два етапи: спочатку рідке скло, а потім хлористий кальцій. Технологічна перерва під час нагнітання не повинна перевищувати шести годин. Рідке скло нагнітають до повного насичення тіла фундаментів шляхом ступеневого підвищення тиску 0,05…0,4 МПа. Хлористий кальцій нагнітають при початковому тиску 0,4 МПа, поступово підвищуючи його до 0,5 МПа.
Окремі камені мурування зміцнюють у разі незначного фізичного зношування фундаментів. Камені, які слабо утримуються в муруванні фундаменту, виймають; гніздо очищують сталевою щіткою від бруду й старого розчину, змочують водою і заповнюють цементно-піщаним розчином. Камені знову встановлюють у гнізда, втоплюючи їх в розчин за допомогою послідовних ударів молотком.

4.6. поглиблення фундаментів

Поглиблюють фундаменти, застосовуючи бутове (цегляне) мурування, монолітний бетон і залізобетон.
Спосіб поглиблення фундаментів із використанням бутового мурування різниться значною трудомісткістю й застосовується в разі незначних навантажень. Спочатку розвантажують фундаменти, а за наявності ослаблених ділянок стін встановлюють рандбалки. Потім на окремих захватках завдовжки 1,5...2 м у заздалегідь визначеній почерговості відривають колодязі на проектну глибину, тимчасово укріплюючи стінки, розбирають нижню ослаблену частину фундаменту (за необхідності) й видаляють ґрунт, підбиваючи під фундамент тимчасові кріплення. Мурування нового фундаменту виконують із перев’язуванням швів, видаляючи прикріплення низу до верху. Проміжок між верхнім зрізом нового мурування і нижнім зрізом старого фундаменту закарбовують напівсухим цементно-піщаним розчином у складі 1:3.

Більш ефективний спосіб поглиблення фундаментів із застосуванням монолітного бетону. Як і в попередньому випадку, спочатку розвантажують фундамент, а потім відривають шурфи на 0,7...1 м нижче за підошву
фундаменту, стінки шурфів укріплюють щитами. Біля передньої стінки встановлюють міцну раму з бруса або круглого лісу. Верхня перекладина рами має розміщуватися на 30..50 мм нижче за підошву фундаменту. Між підошвою і верхньою перекладиною рами в ґрунт забивають дошки, тобто влаштовують закидку, під захистом якої на проектну глибину відривають колодязь. Потім у колодязь укладають і ущільнюють бетонну суміш, залишаючи між підошвою фундаменту й поверхнею бетону проміжок 300...400 мм. Після набуття бетоном необхідної міцності за допомогою домкратів обтискають основу нової частини фундаменту, використовуючи при цьому масу наявної будівлі. Після цього бетонують проміжок, укладаючи бетонну суміш на 100 мм вище за підошву старого фундаменту, щоб забезпечити щільний контакт (рисунок)

Рисунок 1 - Поглиблення фундаменту окремими блоками: 1 – стіна; 2 – фундамент;

3 – закидки; 4 – домкрат; 5 – бетонний блок; 6 – дерев’яна рама; 7 – інвентарні щити

Виключення трудомістких робіт щодо розвантаження фундаменту сприяє технологія виконання робіт по його поглибленню й одночасному розширенню. На захватці відривають траншею на глибину закладення фундаменту. Потім улаштовують підкоп під підошву наявного фундаменту по всій довжині захватки на половину його ширини. У бічну стінку підкопу забивають горизонтальні поперечні арматурні стрижні діаметром 14...18 мм. Нижній ряд стрижнів встановлюють із кроком 200 мм на 100 мм вище за дно траншеї, а верхній ряд – із таким самим кроком на 50...70 мм нижче підошви наявного
фундаменту.
До поперечних стрижнів приварюють профільні стрижні такого самого діаметра з кроком 200 мм. У траншеї встановлюють щит опалубки на рівні підошви фундаменту й на відстані 200 мм від його бічної поверхні. Потім укладають і ущільнюють бетонну суміш, монтують вертикальну арматурну сітку (розмір комірки 200×200 мм, діаметр вертикальних стрижнів – 14...18 мм, горизонтальних – 6 мм). Арматурну сітку занурюють на 200...250 мм у свіжоукладений шар бетонної суміші, встановлюють опалубку другого ярусу, укладають і ущільнюють бетонну суміш. Після набуття бетоном необхідної міцності опалубку розбирають, виконують гідроізоляцію і зворотне засипання траншеї. Аналогічно проводять роботи з протилежного боку (окрім
установлення горизонтальних поперечних стрижнів).

Рисунок 2 - Поглиблення підошви фундаменту без розвантаження:

1 – стіна; 2 – фундамент; 3 – монолітний бетон; 4 – опалубка; 5 – арматурна сітка;
6 – горизонтальні арматурні стрижні; 7 – рівень першого ярусу бетонування

Для підсилення основ наявних фундаментів використовують залізобетонні опускні колодязі. Фундамент у цьому разі може мати в плані будь-які габарити й конфігурацію. Крім того, не потрібно його розвантажувати під час проведення робіт. Внутрішні розміри опускного колодязя мають перевищувати габарити підошви фундаменту на 15...20 см. У плані колодязь може мати форму кола або прямокутника з закругленими кутами. Його виконують з монолітного або збірного залізобетону на поверхні землі або в котловані, відмітка дна якого повинна розміщуватися вище від позначки підошви фундаменту на 20...30 см.

Рисунок 3 -  Підсилення фундаментів за допомогою опускного колодязя:

а – установлення колодязя в приямку на опори; б – колодязь в проектному положенні;
1 – фундамент; 2 – опускний колодязь; 3 – обтиснута підвалина; 4 – котлован