Обследование фундаментов и оснований зданий и сооружений

Города похожи на скопление гигантских серых айсбергов, ведь у каждого здания и сооружения есть видимая надземная и невидимая подземная части. Причем, также как в море, именно невидимая часть имеет гораздо большее значение, несмотря на то, что она гораздо меньше надземной. Да, сегодня мы поговорим о фундаментах. Они визуально малодоступны, чувствительны к малейшим техногенным влияниям, но принимают на себя максимальную нагрузку, а потому требуют к себе повышенного внимания. Ведь небольшая трещина сегодня может привести здание к аварийному состояние уже через несколько лет. Поэтому специалисты рекомендуют строительным и эксплуатационным компаниям никогда не забывать, какие опасности таит в себе невидимая часть городских строений и проводить обследование фундаментов и оснований не только в случаях необходимости, но и при малейших сомнениях.

 

1. Когда и почему необходимо проводить обследование фундаментов
2. Геотехнический мониторинг или зачем следить за состоянием фундамента в ходе и после строительства
3. Что включает в себя стандартная программа обследования фундаментов
4. Особенности обследования фундаментов
5. Результаты обследования фундамента

Когда и почему необходимо проводить обследование фундаментов

Подземная история больших городов таит в себе множество сюрпризов. Это не значит, что каждый раз при строительстве можно обнаружить неисследованные доселе археологические находки. Но в прошлом далеко не всегда в документы вносили такие «делали», как закопанный старый фундамент под фундаментом или неиспользуемые ныне инженерные коммуникации. А в настоящем изменились такие параметры, как плотность, высотность, интенсивность застройки, строительные технологии, городской транспорт и прочие вибрации, ежедневно сотрясающие грунт. Даже экология изменилась. Все то, что непосредственным образом влияет на долговечность фундаментов. Поэтому рассказываем, зачем и когда нужно проводить их обследование.

Сначала о причинах, которые влияют на грунты, а значит и на всю подземную часть зданий:

1. Строительство новых домов рядом со старыми
2. Реконструкция старых домов в исторической застройке
3. Строительство метро и инженерных сетей глубокого заложения
4. Строительство заглубленных сооружений, например, подземных паркингов
5. Динамическое воздействие городского транспорта и промышленного оборудования
6. Изменения климата из-за техногенного воздействия, в т. ч. гидрологии застроенных территорий
7. Аварии инженерных сетей

Поэтому обследование фундаментов следует производить:

• в случае нового строительства рядом с существующим, причем проверять следует не только основания нового здания, но и окружающих;
• в случае частичной или полной реконструкции старого здания, особенно тщательно, если на фундамент предполагается дополнительная нагрузка;
• в ходе капитального ремонта любого здания, исторического или относительно недавно построенного, особенно в случаях увеличения нагрузки;
• в ходе строительства и сразу после.

Получается, что при любом строительстве, пренебрежительное отношение к основанию здания или сооружения может стать причиной деформаций, перекосов, трещин надземных несущих конструкций, их постепенного разрушению, а значит значительно снижает показатели долговечности и безопасности.

Геотехнический мониторинг или зачем следить за состоянием фундамента в ходе и после строительства

Чтобы в будущем избежать проблем с фундаментом и не тратить дополнительные средства на обследование фундамента и устранение недостатков, есть вариант превентивных мер, который называется геотехнический мониторинг.

По сути, геотехнический мониторинг фундамента в ходе нового строительства, реконструкции и еще год после окончания работ, это дополнительный технический контроль за соблюдением заложенных в проекте параметров и всеми их изменениями, которые производятся в ходе возведения здания или строения. Он может быть включен в программу по лабораторному сопровождению строительства или производится отдельно. В любом случае, такой мониторинг добавляет значительную уверенность в строгом следовании проектным параметрам, а значит в эксплуатационных качествах фундамента в дальнейшем.

При проведении геотехнического мониторинга решаются следующие задачи:

• наблюдение за текущим состоянием фундамента;
• оценка правильности проектных решений;
• своевременное выявление отклонений, дефектов и анализ степени их опасности;
• разработка мероприятий по устранению возникших отклонений и дефектов;
• а также разработка прогноза состояния строящегося или реконструируемого объекта и его воздействия на окружающие здания и сооружения.

Что включает в себя стандартная программа обследования фундаментов

В целом, программа обследования фундамента или основания, по структуре, мало отличается от изыскательных процедур для других конструкций и зданий.

• Анализ архивов

Даже в случае нового строительства, изучение архивной технической документации является очень важным этапом обследования подземных конструкций, поскольку от нее полноты напрямую зависит повышение или снижение трудозатрат на этапе полевых исследований. К исходным данным здесь относят все предшествующие стройке материалы о геологии и геодезии участка, по планировке застройки, ранее проведенные обследования состояния грунтов и конструкций здания. Чем полнее исходные данные, тем выше вероятность обнаружения проблем еще до визуального осмотра фундамента.

• Текущая документация

Это следующий или параллельный этап «бумажной» работы. Сюда входят проектно-техническая и исполнительная документация, которая непосредственно относится к возведению конструкций нулевого цикла. Ее изучение позволяет понять конструктивные особенности, геометрию, фактические нагрузки с учетом собственного веса всех конструкций здания и установленного (планируемого к установке) оборудования. Под изучение могут попасть, как конструкция в целом так и ее отдельные элементы: арматура, кирпичи, бетон, грунты.

• Программа и ТЗ

Ни одно обследование не проводится без технического задания, разработанного заказчиком или совместно со специалистами строительной лаборатории. Часто работа над проектом начинается именно с момента получения ТЗ. В случае, если составлению ТЗ предшествует изучение исходных данных, сотрудники лаборатории могут компетентно помочь заказчику составить план работ, имея на руках предварительные выводы о возможных проблемах. Техническое задание должно содержать следующие данные: обоснование для выполнения работ, цели и задачи работы, состав и объем работ, краткое содержание отчетных материалов.

• Визуальное обследование

В ходе этого этапа специалисты строительной лаборатории производят освидетельствование видимой части фундамента, а также верхнего над ним этажа, чтобы выявить видимые повреждения, которые свидетельствуют о проблемах с фундаментом ниже видимой части. В случае, если в ходе визуального обследования не выявлено деформаций, а дальнейшее строительство или реконструкция не предполагает увеличения нагрузок, программу обследования фундамента допускается на этом завершить. В случае обнаружения дефектов – все они фиксируются в карте со схематическим или фотографическим изображением, а также в виде таблиц. По результатам визуального осмотра дополняется или корректируется дальнейшая программа исследований.

• Инструментальное обследование

В отличие от изучения других конструкций данный этап отличается не просто необходимостью вскрытия конструкций, а бурением скважин, шурфов, дополнительным обследованием грунтов. Число точек зондирования, методики исследования и их объем зависят от размера обследуемого здания, геологических нюансов местности и обнаруженных деформаций. В ходе работ определяют фактический размер фундамента, глубину его заложения, материалы, внутренние (невидимые визуально) дефекты (в том числе арматуры), наиболее поврежденные участки, несоответствия проектным требованиям. Дополнительно в программу может быть включено вибрационное обследование.

• Финальная оценка

Результатом работ специалистов строительной лаборатории является техническое заключение, которое состоит из дефектных ведомостей, описания примененных методик, фотографий, результатов исследований материалов и грунтов, расчетов развития трещин и других дефектов, перечнем факторов, которые способствовали их появлению, оценку текущей несущей способности, рекомендаций по укреплению фундамента (в случае необходимости), прогноза по деградации технического состояния здания (в случае дополнительных нагрузок) и превентивные меры, которые могут эти нагрузки компенсировать.

Особенности обследования фундаментов

В отличие от технического обследования остальных конструкционных элементов зданий и сооружений, обследование фундаментов имеет ряд важных особенностей:

1. Надземное окружение. Специалистам строительной лаборатории необходимо обследовать не только само здание, но также уже существующую вокруг застройку, ее благоустройство и их взаимное влияние друг на друга в процессе строительства и эксплуатации.
2. Подземное окружение. Помимо окружающей застройки, нужно выявить расположение и оценить влияние существующих и ранее существовавших подземных сооружений, подвалов, фундаментов снесенных зданий, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.
3. Погружение. При необходимости дополнительно производится забор грунта, на котором возводится или возведен фундамент, для дальнейшего лабораторного исследования.
4. Вибрации. На фундамент исследуемого здания влияние оказывают не только надземные и подземные статичные конструкции, но также вибрации от транспорта (особенно метро), оборудования (которое уже установлено или планируется, в непосредственно в здании или в окружении), других строительных работ (в текущий момент или в будущем) и прочих источников.
5. Затрудненный доступ. В случаях, если речь идет не о новом строительстве, доступ к основанию уже построенных зданий сложен с технической точки зрения и усугубляется дополнительно недопустимостью нарушения и ослабления исследуемого фундамента.
6. Ограничения. Затрудненный доступ ведет, в свою очередь, к ограничению в использовании стандартного изыскательского оборудования.
7. Специальные разрешения. Если для проведения обследования основания или фундамента требуется бурить шурф или скважину, такие работы необходимо согласовывать в контролирующих организациях и получать соответствующее разрешение. При работе в исторической застройке, дополнительно потребуется согласование с органами охраны исторических памятников.
8. Специальное оборудование, в случаях, если понадобится бурение и зондирование.

Результаты обследования фундамента

Результатом обследования является техническая документация, которую специалисты строительной лаборатории передают заказчику. Это полная информация, которая поможет принять дальнейшие решения о необходимых мероприятиях. Документация содержит:

• описание выявленных деформаций, причины их возникновения, степень влияния деформаций на эксплуатационные свойства всего здания, возможные варианты устранения;
• текущие фактические характеристики фундамента или основания, в том числе глубина его заложения, наличие и состояние гидроизоляции и дренажных систем, несущая способность, физические свойства строительных материалов, прогноз по срокам эксплуатации обследованной конструкции;
• результаты обследования грунта (в случае, если оно производилось);
• результаты вибрационного обследования (в случае, если оно производилось);
• рекомендации по устранению дефектов и негативных факторов, которые влияют на их появление и усиление, а также по усилению конструкции, повышению ее безопасности и сроков эксплуатации здания в целом.