СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
METHOD OF SHALLOW STRIP FOUNDATION REINFORCEMENT

Изобретение относится к строительству, касается усиления ленточных фундаментов мелкого заложения для зданий и сооружений.
Конструкция усиления содержит анкеры, закрепленные в теле ленточных фундаментов, искусственное основание с криволинейной поверхностью, заполненное под давлением цементным раствором, и оболочку, расположенную на искусственном основании.
Новым является то, что выпуклая вверх форма позволяет оболочке работать на растяжение, и заполнение под давлением цементным раствором искусственного основания позволяет уплотнить грунт и включить в работу оболочку до увеличения нагрузки на надземную часть здания или сооружения. Все армирующие стержни в оболочке являются рабочими. При этом оболочка практически не имеет изгибной жесткости.
Технический результат изобретения состоит в снижении величины дополнительных осадок зданий и сооружений за счет уплотнения грунтового основания и включения в работу оболочек до увеличения нагрузки на здание или сооружение, повышении несущей способности основания за счет полноценного включения в работу поверхностных и глубоких слоев основания, снижении расхода бетона и металла за счет криволинейной формы поверхности выпуклой вверх, что позволяет полностью использовать армирующие стержни оболочки.
Известен способ усиления ленточных фундаментов в виде распорных рам, элементы которых работают преимущественно на сжатие [Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий / П.А.Коновалов. - М.: Стройиздат, 1988]. Недостатком такого усиления является включение в работу конструкции только после появления дополнительных осадок при увеличении нагрузки на здание или сооружение и значительное уменьшение полезной площади подвала.
Известно усиление ленточных фундаментов за счет уширения подошвы и включения в совместную работу элементов усиления за счет плоских гидравлических домкратов [Швец В.Б. Усиление и реконструкция фундаментов / В.Б.Швец, В.И.Феклин, Л.К.Гинзбург. - М.: Стройиздат, 1985]. Недостатком такого усиления является ограничение ширины элементов усиления, сложность технологии и высокая стоимость.
Цель изобретения - создание эффективного способа усиления существующих ленточных фундаментов мелкого заложения с соблюдением заданной надежности надфундаментной конструкции.
Предложен способ усиления фундаментов мелкого заложения, содержащий искусственное основание с криволинейной поверхностью, заполненное под давлением цементным раствором, оболочку, расположенную на основании, анкеры, закрепленные в теле ленточных фундаментов мелкого заложения. Несущими элементами являются анкеры, закрепленные в теле ленточных фундаментов мелкого заложения, и криволинейная бетонная оболочка с внутренним армированием, образованная на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в подвале и обращенного выпуклостью вверх, причем ортогонально расположенные стержни армирования оболочки прикреплены краями к анкерам.
В качестве усиления ленточных фундаментов мелкого заложения используется выпуклая вверх пологая оболочка положительной или нулевой гауссовой кривизны с соотношением стрелы подъема к пролету  и соотношением высоты сечения к пролету . Данное усиление представлено в виде несущих армированных оболочек 1, устроенных по криволинейной поверхности искусственного основания 2. Оболочки ограничены перекрестно расположенными ленточными фундаментами мелкого заложения 3 и соединены с ленточными фундаментами анкерами 4 (фиг.1). При такой конструктивной форме оболочки 1 работают на растяжение. В качестве внутреннего армирования оболочки могут использоваться стальные, стекловолокнистые или полимерные стержни.
Восприятие распора осуществляется за счет изгибной жесткости ленточных фундаментов 3, бокового отпора вдоль ленточных фундаментов минерального основания 2, заполненного под давлением цементным раствором. Прикрепление анкеров 4, связанных со стержнями армирования оболочки 1, производится в теле ленточных фундаментов мелкого заложения 3.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами на фиг.1, фиг.2.
Способ усиления ленточных фундаментов мелкого заложения осуществляется следующим образом. В подвальной части здания в теле ленточных фундаментов мелкого заложения 3 закрепляются анкеры 4 путем высверливания отверстий и установки анкеров на клеящие составы. Планируется искусственное криволинейное основание из минеральных материалов 2 по естественному основанию 5. Устанавливается армирование оболочки в виде криволинейных стержней 6. Производится установка перфорированных инъекторов 7. Выполняется бетонирование оболочек 1 по поверхности искусственного основания 2. Производится заполнение искусственного основания 2 цементным раствором под давлением через перфорированные инъекторы 7.
В процессе заполнения искусственного основания 2 под давлением цементным раствором происходит вовлечение в работу оболочек 1 и грунтового основания 5. При этом оболочка 1 натягивается, грунтовое основание 5 уплотняется. Подъем оболочки 1 при создании давления в области минерального основания 2 ограничен закреплением ее в ленточном фундаменте 3, который в свою очередь закреплен от перемещений в вертикальной плоскости весом сооружения, передающегося на фундамент стенами 8. Таким образом, до приложения нагрузки, например, от надстраиваемых этажей оболочки 1 и грунтовое основание 5 включаются в работу. При этом разгружается грунтовое основание 5 под ленточными фундаментами. После приложения нагрузки, например, от надстраиваемых этажей происходят осадки всего фундамента, включая и ленточный фундамент 3 и оболочки 1, которые весьма малы по причине значительного увеличения площади усиленного фундамента и включенного в работу грунтового основания 5 под оболочками 1 предварительно закачанным под давлением цементным раствором в искусственное основание 2.