Обследование фундаментов: методы, шурфы, оценка состояния

Обследование фундаментов устанавливает фактическое техническое состояние подземных несущих конструкций, их соответствие проектной документации и требованиям нормативных технических документов. Работы включают отрывку шурфов, инструментальную оценку бетона и кладки, проверку гидроизоляции, анализ грунтов основания и выдачу технического заключения. По результатам определяют категорию технического состояния, необходимость усиления, ремонта или замены конструкций. В статье разобраны нормативная база, состав и этапы работ, методы и приборы, типовые дефекты, особенности разных объектов, сроки и стоимость, а также порядок оформления результатов.

Нормативная база обследования фундаментов

Порядок обследования фундаментов регламентирован следующими документами:

• ГОСТ 31937 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»;
• СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»;
• СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»;
• СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»;
• СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции»;
• СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии»;
• ГОСТ 22690-2015 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»;
• ГОСТ 17624-2012 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности»;
• ГОСТ 28570-2019 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций»;
• Федеральный закон № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;
• Градостроительный кодекс Российской Федерации, в том числе положения об эксплуатации зданий и сооружений.

Указанные документы устанавливают состав работ, правила отбора образцов, методы контроля и критерии отнесения конструкций к категориям работоспособного, ограниченно работоспособного или аварийного состояния.

Цели и задачи обследования фундаментов

Обследование фундаментов выполняют в следующих случаях:

• появление трещин в стенах и перекрытиях;
• неравномерные осадки здания;
• изменение нагрузок при реконструкции или надстройке;
• замачивание подземных конструкций грунтовыми или техногенными водами;
• аварийные воздействия, пожар, подтопление;
• истечение нормативных сроков эксплуатации;
• проведение судебной или досудебной строительно-технической экспертизы;
• покупка или продажа объекта.

Основные задачи: установить тип и геометрические параметры фундамента, определить прочность материала, состояние гидроизоляции и армирования, оценить несущую способность основания, выявить причины дефектов, составить прогноз дальнейшей эксплуатации и разработать рекомендации по усилению или ремонту.

Состав работ: предварительный этап

Предварительный этап включает анализ проектной и исполнительной документации, материалов прежних обследований, сведений о ремонтах и авариях. Специалист осматривает цоколь, отмостку, стены, прилегающую территорию, фиксирует видимые дефекты. По результатам осмотра назначают места отрывки шурфов, точки отбора образцов и объём инструментального контроля. Составляется программа работ, в которой указываются типы испытаний, количество вскрытий и меры по обеспечению безопасного доступа.

Детальное инструментальное обследование

В рамках инструментального обследования фундаментов применяют методы разрушающего и неразрушающего контроля. Определяют прочность бетона ультразвуковым методом, методом упругого отскока и по отобранным кернам. Толщину защитного слоя и расположение арматуры устанавливают магнитным методом. Для оценки влажности бетона и кладки используют электронные влагомеры. Геодезические наблюдения за осадками выполняют нивелиром и тахеометром. «МОС-ЭКСПЕРТ» имеет собственную лабораторию неразрушающего контроля и более 200 поверенных приборов в госреестре средств измерений.

Отрывка шурфов: правила и конструкция

Шурф представляет собой вертикальную выработку у фундамента, обеспечивающую доступ к подошве и боковой поверхности конструкции. Шурфы отрывают с наружной или внутренней стороны фундамента. Глубина шурфа должна быть ниже подошвы фундамента на 0,5–1,0 м для осмотра основания. Размеры в плане принимают достаточными для проведения измерений и отбора проб, как правило, не менее 1,0 на 1,5 м. При высоком уровне грунтовых вод устраивают временное водопонижение. В шурфе фиксируют глубину заложения, ширину подошвы, конструкцию и материал фундамента, состояние гидроизоляции, наличие обратной засыпки и ее уплотнение. После завершения работ шурфы засыпают с послойным уплотнением.

Оценка материала фундамента

Для бетонных фундаментов определяют фактический класс бетона по прочности, глубину карбонизации, наличие трещин, участков разрушения и коррозии арматуры. Прочность бетона оценивают ультразвуковым прибором, склерометром и по образцам, отобранным из тела конструкции. Для железобетонных элементов обязательно проверяют расположение и диаметр арматуры, толщину защитного слоя, состояние анкеровки. Каменные и бутовые фундаменты обследуют с определением вида камня, марки раствора, степени выветривания и целостности кладки. Для деревянных свай и лежней выявляют участки гниения, поражения грибком и механические повреждения.

Оценка гидроизоляции и водозащиты

Состояние гидроизоляции оценивают визуально и инструментально. Фиксируют вид покрытия: обмазочное, рулонное, мембранное или отсутствие гидроизоляции. Определяют целостность, адгезию к поверхности, наличие разрывов, отслоений и биоповреждений. Измеряют влажность бетона или кладки, осматривают отмостку, дренаж и систему водоотвода. При обнаружении протечек устанавливают источник увлажнения и степень водонасыщения конструкции. По итогам составляют дефектную ведомость с указанием мест, площади и характера повреждений.

Исследование грунтов основания

Из шурфов и скважин отбирают образцы грунта для лабораторного определения физико-механических свойств: плотности, влажности, гранулометрического состава, модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления. Устанавливают уровень грунтовых вод и степень агрессивности среды к бетону и арматуре. Для свайных фундаментов проверяют фактическое положение свай, состояние голов, длину и несущую способность. Результаты исследования грунтов сопоставляют с проектными данными и используют для поверочных расчётов основания.

Типовые дефекты фундаментов

Наиболее распространенные дефекты, выявляемые при обследовании фундаментов:

• неравномерные осадки и крены;
• трещины вертикальные, наклонные и горизонтальные;
• разрушение защитного слоя бетона и оголение арматуры;
• коррозия арматуры и закладных деталей;
• карбонизация бетона на значительную глубину;
• выветривание и размораживание каменной кладки;
• отсутствие или повреждение гидроизоляции;
• замачивание грунтов основания;
• морозное пучение грунтов;
• механические повреждения при прокладке коммуникаций;
• заниженная глубина заложения подошвы;
• недостаточная ширина подошвы и несущая способность основания.

Каждый дефект фиксируют с привязкой к конструктивным элементам и отражают в ведомости дефектов.

Особенности обследования разных объектов

Для жилых многоэтажных зданий характерны ленточные, плитные и свайные фундаменты. При обследовании особое внимание уделяют равномерности осадок, состоянию деформационных швов и гидроизоляции подвала. Промышленные объекты часто имеют глубокие подвалы, тоннели и оборудование, что требует дополнительного вскрытия и учёта динамических нагрузок. Объекты культурного наследия обследуют с ограниченным вмешательством в конструкции, с сохранением исторического материала. Малоэтажные загородные дома могут иметь столбчатые, бутовые или деревянные фундаменты с высоким износом и отсутствием исполнительной документации. Для аварийных зданий выполняют первоочередное обследование фундаментов с установкой маяков на трещины и геодезическим мониторингом осадок.

Сроки и стоимость обследования фундаментов

Сроки и стоимость обследования фундаментов зависят от типа и площади здания, количества шурфов, объёма лабораторных испытаний, глубины заложения, доступности конструкций и необходимости специального оборудования. Смета формируется после анализа проектной документации и программы работ. Точную стоимость определяют по результатам технического задания и предварительного выезда специалиста. Без точных цифр цен можно указать, что стоимость прямо пропорциональна числу вскрытий и точек инструментального контроля.

Типичные ошибки при обследовании фундаментов

При обследовании фундаментов нередко допускаются ошибки, влияющие на достоверность результатов. К ним относятся:

• назначение недостаточного количества шурфов без учёта протяжённости и конструктивных особенностей фундамента;
• отсутствие вскрытия на участках с видимыми дефектами, трещинами и следами замачивания;
• игнорирование сезонных колебаний уровня грунтовых вод и агрессивности среды;
• применение неразрушающих методов контроля без калибровки по образцам, отобранным из конструкции;
• отсутствие поверочных расчётов несущей способности основания и конструкций;
• подмена полного обследования только визуальным осмотром;
• неправильная классификация категории технического состояния.

Например, применение ультразвукового метода без учёта влажности бетона может привести к занижению прочности. Указанные ошибки приводят к необоснованным выводам, ошибочным проектным решениям и дополнительным затратам при последующей эксплуатации.

Порядок оформления документов

По результатам обследования формируется комплект документов, включающий акты отбора образцов, протоколы лабораторных испытаний, ведомость дефектов, графические материалы с привязкой мест вскрытий и измерений, поверочные расчёты и итоговое техническое заключение. Каждый протокол должен содержать ссылку на методику испытаний, наименование прибора, заводской номер, данные о поверке и подписи исполнителей. Ведомость дефектов составляется с указанием мест, характера и количественных параметров повреждений. Графические материалы выполняются на основе обмерных чертежей и схем расположения шурфов. Итоговое заключение подписывается уполномоченными специалистами, утверждается руководителем организации и заверяется печатью. Документы передаются заказчику в бумажном и электронном виде. Отсутствие какого-либо из перечисленных элементов снижает доказательную силу результатов.

Практика применения результатов обследования

Результаты обследования фундаментов используют при разработке проектов реконструкции, капитального ремонта и усиления конструкций. На основании зафиксированных дефектов и расчётов определяют необходимость замены гидроизоляции, устройства дополнительных свай, расширения подошвы или инъекционного укрепления грунтов. Материалы применяют при судебных строительно-технических экспертизах, определении остаточного ресурса здания, оценке стоимости объекта и подготовке к продаже. Данные о состоянии основания включают в паспорт здания и используют при планировании мониторинга осадок. Корректное документирование позволяет обоснованно принимать решение о дальнейшей эксплуатации без неоправданных затрат на избыточное усиление либо рискованной экономии на ремонте.

Заключение

По итогам обследования фундаментов заказчик получает техническое заключение, содержащее фактические характеристики конструкций, результаты лабораторных испытаний, ведомость дефектов, поверочные расчёты несущей способности, категорию технического состояния и рекомендации по ремонту или усилению. Заключение может использоваться при проектировании реконструкции, капитального ремонта, для судебных и досудебных процедур, при оценке стоимости объекта. Результаты фиксируют в объёме, достаточном для принятия обоснованных технических решений.