ремонт фундамента

Анализ старого фундамента.

Осмотр и измерение стен выявило, мягко говоря, странную геометрию дома: северная стена была длинее противоположной южной на 17см, а восточная длинее западной на 22 см(!). Естественно, что в таком доме не могло быть прямых углов. Более менее правильным был один угол - северо-западный. И то, его удалось обнаружить лишь при укладке полов в конце третьего сезона.

Анализ трещин на стенах указывал на проблемные маста в фундаменте. Начало самой большой трещины в стене указало на место старта земляных работ. Откапывание этой части фундамента выявило значительный дефект подошвы ленточного фундамента. Глубина залегания подошвы всего на 50 см(!) Основание сильно сужено по отношению к толщине стен !!! Длина узкого основания примерно 2 метра северной стены, собственно эта часть стены и провалилась в землю примерно на 5-7 см.

Если по углам ленты фундамента лежали внушительные железо-бетонные блоки размерами примерно 200х60х40 см, то в месте где часть стены дала усадку, подошва фундамента была в два раза уже. А лента была залита рыхлым бетоном без армирования. Основанием залитой части фундамента являлся лежащий на боку бордюрный камень, создавая ширину подошвы ленты не более 20+5 см.   

Осадка грунта под этим узким основанием и послужила причиной самой большой трещины в северной стене дома и оседание ее восточной части.

Ширина стен была в один кирпич, то есть не более 25 см, а ширина подошвы фундамента была везде разной: ширина стандартных ж/б блоков 40 см, в проблемных местах не более 20 см. Этого явно не хватало для удержания веса стены, например, на раскисшем мокром весеннем грунте.

Характер трещин в стенах указывал на главную причину разрушения фундамента - это морозное пучение влажного грунта, особенно сильно выраженного после суровой зимы 2006 года, когда на протяжении почти двух месяцев изо дня в день стояли 35-градусные морозы.

Весной того года после оттаивания грунта, вероятно,  и произошла усадка фрагмента стен с узким основанием подошвы фунтамента. Ниже всего осела восточная часть здания, измерения показали верхний край восточной стены осел по отношению к западной стене более 10 см. Самым высоким оказался юго-западный угол, самыми низкими оказались северо- восточный и юго-восточный углы дома, от 7 до 10 см. 

Летом того же года было произведено оштукатуривание стен снаружи цементным раствором, и вплоть до 2015 года трещины почти не прогрессировали. Да и следующие зимы были очень мягкими, а морозные дни недолгими. К тому же снега всегда было достаточно, чтобы прикрыть землю от промерзания.

Все это обнадеживало. Маловероятно, что когда-нибудь в ближайшее время может повториться такая рекордно морозная аномальная зима девятилетней давности. Да и хотелось бы к тому времени нормально укрепить фундамент и утеплить его. И абсолютно не хотелось сносить крепкие еще стены. Кроме того, я был уверен, что никогда сам не буду строить каменный дом. А ведь так хорошо было прятаться от аномального летнего зноя 2010 года именно в каменном доме.

Поэтому было решено оставить кирпичные стены старого дома, несмотря на отсутствие геомертии, лишь укрепить и отреставрировать фундамент, и полностью разобрать и перестроить полы, перекрытия и мансардный этаж. 

Три стены из четырех (восточная, южная и западная) были в мелких трещинах от морозного пучения грунта; на северной стене была лишь одна, но самая широкая трещина.

Везде причиной являлось сужение подошвы фунтамента, которое позже было выявлено путем откапывания фундамента изнутри дома.

Кроме того, было обнаружено, что бетонный блок под южной стеной в западном углу дома несколько "подвернут" снаружи вовнутрь силами морозного пучения грунта. Вероятно, поэтому этот угол был выше остальных.  

Если удастся найти подходящий способ укрепления фундамента, а главное - углубления опоры ниже уровня промерзания грунта, то можно попытаться сохранить стены старого дома. 

Там, где наблюдалось скопление трещин на стенах, обычно мне попадались места стыковки разных по плотности бетонных частей фундамента (блока и заливного рыхлого бетона). Там выкапывался земляной шурф, открывающий край основания фундамента.

Наискосок под подошву фундамента (примерно под 60 градусов к линии горизонта земли) с помощью усиленного направляющим наконечником и удлиненного садового бура бурилась скважина диаметром 20 см на глубину 180 см. Добытый грунт выносился наружу и сортировался: глина отдельно (пригодится для строительства печи), остальной грунт шел на подсыпку участка.

Важный момент: из-под основания подошвы фундамента выбирался грунт лопаткой, который конечно падал в скважину, и затем удалялся оттуда с помощью бура. Это нужно для формирования при заливке сваи особой ступеньки, на которую в будущем будут опираться элементы фундамента.

Обычно, я повторяю, скважину я бурил на стыке между двумя элементами (блоками) фундамента. Поэтому все опорные элементы фундамента в конце ремонта легли на сваи.

Разные бетонные элементы основания фундамента связывались с помощью арматуры. Пробуривались отверстия на глубину до 20 см диаметром под арматуру 16 мм, туда туго забивалась арматура, Между собой стержни арматуры соединялись вязальной проволокой, таким образом проводилось связывание между собой отдельных кусков фундамента и будущей буро-набивной сваи, которую также армировал отдельно. Каждый вязальный узел по возможности дублировался.

 

gallery/дом-фундамент
gallery/варианты укрепления фундамента

На следующей картинке приводится схема расположения новых свай (отмечено красным цветом) и границы нового бетонирования ленты фундамента.

Расстояние между сваями получилось от 60 до 80 см. Новая лента фундамента приведена к одному размеру, теперь она имеет более широкое основание на всем протяжении, за исключением того отрезка, что скрыт за платформой печи. 

Успешное укрепление фундамента дало возможность сохранить каменные стены старого домика. Теперь можно  оценить оригинальную геометрию коробки дома, которая достанется наследникам данной постройки как память о выдающихся архитектурно-строительных талантах наших предков.

Неукрепленной осталась часть фундамента южной стены, где находится печь. Добраться до него станет возможно лишь после демонтажа печи и опорной бетонной плиты под ней.

Интересный вариант усиления фундамента с помощью свай, забитых под углом под основание подошвы фундамента.

Похожую методику предложили в прошлом веке (более 30 лет назад) итальянцы для реставрации исторических памятников.Такая методика позволяет не нарушать сложившуюся статику (памятник архитектуры и окружающая среда) и практически не нарушает несущую способность грунта под подошвой, а так же хорошо сочетается с дополнительным армированием поврежденного фундамента и расширением подошвы фундамента в слабых местах.

Данный вариант показался мне вполне приемлемым и достаточно легко выполнимым. Работы решено было производить изнутри здания, чтобы не мешали сырость и осенние дожди. Кроме того северной стеной домик прижат к забору, что несомненно ограничивала доступ к одной из стен дома. Полы сняты, гнилые балки удалены, фронт работ готов.

gallery/схема свай

Бурение осуществлялось доработанным ручным садовым буром диаметром 20 см. Сначала он был удлинен до 190 см. Остальные доработки были сделаны по ходу работ, например, усилена и удлинена направляющая пика на конце, чтобы сохранить прямой ход бура, так как иногда в сложных условиях канал приобретал вид спирали, а свая напоминала буравчик. Было пробурено за сезон более 30 свай, бур несколько раз ломался: отламывались лопасти или пика, приходилось приваривать и заново точить. 

Во время бетонирования проводилось также расширение зауженной подошвы ленты до ширины стандартных блоков с армированием и связыванием арматуры вязальной проволокой.

Арматура внутри каждой сваи использовалась диаметром 16 мм по два стержня или по три стержня толщиной 12-14 мм.

Сваи заливались полужидким раствором с высоким содержанием цемента 1:3:1 (где 1 часть цемента марки М400; 3 части песчанно-гравийной смеси + 1 часть мелкого бута или осколков кирпича и старого бетона + 100 мл гидрофобной добавки "Пропитка для камня").

Воды добавляли по необходимости, но не более 1 части (ведро) на замес, а также гидрофобная пропитка для камня и цементных растворов. Проводилась ручная вибрация раствора с помощью длиного стержня арматуры внутри шпура для уплотнения раствора и лучшего затекания во все промоины и трещины. 

Ниже на картинке приводится схема армировония и бетонирования буро-набивных свай под подошву фундамента.