Обследование фундаментов и оснований зданий

Когда обследование фундамента обязательно

Обследование фундамента с оценкой технического состояния и соответствия нормативам выполняется в случаях:

• реконструкция с увеличением этажности — фундамент должен нести новые нагрузки;
• пристройка к зданию, передающая дополнительную нагрузку на существующие фундаменты;
• углубление подвальных помещений в пределах фундамента;
• капитальный ремонт — независимо от наличия дополнительной нагрузки;
• строительно-монтажные работы вблизи здания — в том числе в зоне влияния нового строительства;
• обнаружены деформации — растрескивание стен, перекосы проёмов, крены: обследование выявляет причину и определяет способ устранения.

Что входит в оценку

Первое, что определяется, — несущая способность: какую нагрузку фундамент выдержит с учётом разрушающих факторов — вибраций, подвижек грунта, замачивания. Для этого выполняются: отбор проб и лабораторные исследования грунтов основания; обмерные работы конструкций фундамента и сверка с проектом — включая возможные нарушения габаритов, допущенные при устройстве; определение фактического армирования (тип, диаметр, шаг арматуры, защитный слой); определение прочности бетона неразрушающими методами прямо на объекте и по отобранным пробам в лаборатории; проверка надёжности гидроизоляции с учётом расположения подземных вод.

Как проходит обследование

Работы идут в два этапа. Сначала — визуальный осмотр объекта, изучение технической документации и материалов инженерно-геологических изысканий: трещины и деформации наземных конструкций подсказывают, где искать проблему. Затем — детальное обследование через шурфы: отрывка выполняется выборочно, места вскрытий выбираются по особенностям объекта, различимым дефектам и доступности. После вскрытия отбираются пробы материалов, оценивается состояние конструкций и выполняются обмеры.

Завершают работу поверочные расчёты и технический отчёт: несущая способность фундаментов, категория технического состояния, причины дефектов и вывод о допустимости планируемой реконструкции или увеличения нагрузок.

Шурф: что он даёт и как выполняется

Шурф — единственный способ увидеть фундамент таким, какой он есть. Нормативный минимум глубины задан п. 5.2.7 ГОСТ 31937-2024: «Глубина шурфов, расположенных около фундаментов, должна превышать глубину заложения подошвы на 0,15 м», а «Длина обнажаемого участка фундамента должна быть достаточной для определения типа и оценки состояния его конструкций». Мы отрываем глубже — ниже подошвы на 0,5–1 м, и это не перестраховка: из-под подошвы отбираются пробы грунта для лабораторных испытаний, а на нормативных 0,15 м работать с монолитом неудобно и есть риск подрезать основание. Если по программе нужно исследовать грунт ещё глубже, п. 5.2.9 разрешает прямой обход: «Для исследования грунтов ниже подошвы фундаментов допустима проходка скважин со дна шурфа ручным буровым инструментом» — это дешевле и безопаснее, чем углублять сам шурф. Типовой размер в плане — порядка 1,5 × 1,5 м; у ленточных фундаментов шурф вытягивается вдоль ленты, чтобы захватить характерный участок.

Работа ведётся вручную. Экскаватор рядом с нагруженным фундаментом — это риск повредить конструкцию, гидроизоляцию и коммуникации, поэтому механизация допустима только на верхних слоях вдали от подошвы. Стандарт оставляет выбор за исполнителем, но перечисляет, из чего исходить: по п. 5.2.8 оборудование, способы проходки и крепления стенок шурфов выбирают в зависимости от геологических условий, наличия подземных вод и коммуникаций, стеснённости площадки, свойств грунтов, поперечных размеров шурфов и глубины выработки. При глубине больше безопасной стенки шурфа крепятся. Из открытого шурфа снимается всё сразу: тип и материал фундамента, глубина заложения, фактические габариты (включая отклонения от проекта, допущенные при устройстве), состояние поверхности и гидроизоляции, наличие и уровень воды — и отбираются пробы грунта ненарушенной структуры для лаборатории. После обследования шурф засыпается с послойным уплотнением, отмостка или пол восстанавливаются: правильная обратная засыпка — часть работы, а не любезность, потому что рыхлая пазуха у фундамента сама становится каналом замачивания.

Сколько шурфов и где: правило вместо глазомера

Количество и места вскрытий назначаются программой обследования, и у этого назначения есть нормативная логика. Двух правил здесь не одно, а два разных, и они лежат в разных пунктах стандарта. Первое — про распределение: по п. 5.2.6 ГОСТ 31937-2024 «Количество шурфов определяют по величинам нагрузок на фундаменты» — с явным перечнем позиций, которые нужно закрыть: под наружные и внутренние стены, загруженные и не загруженные временными нагрузками, под стены лестничных клеток и под колонны каркаса (наружные, внутренние, фахверковые). Смысл в том, чтобы охватить весь диапазон нагружения: контраст между самой нагруженной и самой лёгкой точкой показывает, как основание отвечает на нагрузку.

Второе правило — про общий объём, и это уже п. 5.2.4, а не 5.2.6: «Расположение и общее количество шурфов, точек зондирования, необходимость применения геофизических методов, объем и состав физико-механических характеристик грунтов определяют в соответствии с НД» — то есть по нормативным документам, действующим в стране (в России это СП 446.1325800.2019), «в зависимости от размеров здания или сооружения и сложности инженерно-геологического строения площадки или принимают по материалам комплексных инженерных изысканий», если они выполнялись. Разделение важное: нагрузки задают, где копать, размеры здания и сложность геологии — сколько.

Дальше идут правила, которые заказчику полезно знать до подписания программы:

• «Контрольные шурфы откапывают, в зависимости от местных условий, с наружной или внутренней стороны фундаментов» — внутренние вскрытия в подвале иногда единственный вариант в плотной застройке;
• «Места расположения шурфов необходимо согласовать с собственником здания, службами, контролирующими подземные сети и сооружения» — это не формальность, а способ не попасть в кабель или газопровод;
• при наличии трещин, выходящих на фундаменты, отрывку шурфов в таких местах стандарт рекомендует; «При наличии деформаций стен и фундаментов шурфы в этих местах роют обязательно»;
• «в процессе работы назначают дополнительные шурфы для определения границ фундаментов, находящихся в аварийном или ограниченно-работоспособном техническом состоянии». Поэтому фиксированное «три шурфа и всё» в договоре работает против заказчика: если вскрытие покажет аварийный участок, его границы всё равно придётся оконтуривать;
• «Для выявления зон разуплотнения грунта рекомендуется выполнение статического, динамического зондирования» и/или других геологических и геофизических изысканий — это способ проверить большой объём основания без сплошной отрывки.

Отдельная оговорка по составу работ: если объект стоит на многолетнемёрзлых грунтах, режим работ задаётся принципом строительства (п. 5.2.1). При первом принципе на весь период производства работ «следует обеспечивать сохранение мерзлого состояния грунта» и исключить дополнительное тепловое влияние на основание, при втором — обеспечить оттаивание грунта до требуемой по техническому заданию глубины. Состав, объёмы, методы и последовательность работ при необходимости обосновывают в рабочей программе, входящей в общую программу обследования.

Что снимается с открытого фундамента

Перечень того, что фиксируется при обследовании оснований и фундаментов, задан п. 5.2.3 ГОСТ 31937-2024, и по нему удобно проверять чужой отчёт: уточняется инженерно-геологическое строение участка застройки; определяются типы фундаментов, их форма в плане, размеры и глубина заложения; выявляются выполненные ранее усиления фундаментов и закрепления оснований — то, чего почти никогда нет в архивных чертежах; устанавливаются повреждения с фотографированием дефектных участков и определяется прочность материалов конструкций; «отбирают пробы для лабораторных испытаний материалов фундаментов и грунтов основания из-под подошвы фундаментов для проведения физико-механических испытаний»; «устанавливают наличие и состояние гидроизоляции, а также уровень грунтовых вод (при их появлении в шурфе), температуру и степень агрессивности подземных вод».

Две детали стоят отдельного внимания, и обе часто теряются в отчётах. Первая вынесена стандартом в самостоятельный п. 5.2.11: «Размеры фундамента в плане и глубину его заложения следует определять натурными обмерами» — а не принимать по проекту; расхождение фактических габаритов с чертежами встречается регулярно и меняет результат расчёта. Вторая — оговорка внутри п. 5.2.3: «отбор материала фундаментов выполняют в случае решающей роли прочности материала в обеспечении несущей способности». Если слабое звено — грунт, вырубать образцы из тела нагруженной конструкции не нужно; по п. 5.2.12 «Оценку прочности материалов фундаментов проводят неразрушающими методами или лабораторными испытаниями по образцам, взятым из тела фундамента» — то есть выбор метода за исполнителем, а это заметная строка в смете, и её лучше обсудить при постановке задачи.

Для бетонных, железобетонных, деревянных, каменных и кирпичных фундаментов стандарт задаёт и перечень фиксируемых дефектов (п. 5.2.13): трещины (поперечные, продольные, наклонные), оголения арматуры, вывалы бетона, каверны, раковины и повреждения защитного слоя, участки бетона с изменением цвета, повреждения арматуры, закладных деталей и сварных швов, в том числе коррозионные, «схемы опирания конструкций, несоответствие площадок опирания сборных конструкций проектным требованиям и отклонения фактических геометрических размеров от проектных», влажность материала и наличие гидроизоляции, а также «наличие возможных непроектных горизонтальных, наклонных и вертикальных рабочих швов бетонирования». Последний пункт — редкая, но важная находка: непроектный шов бетонирования означает, что монолит выполнен с перерывом, и это готовая плоскость ослабления.

Грунты основания: половина ответа

Несущая способность фундамента — это всегда пара «конструкция + грунт», и слабым звеном чаще оказывается второй. Отобранные из шурфа монолиты испытываются в лаборатории: влажность, плотность, прочностные и деформационные характеристики, с классификацией грунтов по ГОСТ 25100-2020. Ключевой приём задан п. 5.2.5 ГОСТ 31937-2024: «В результате обследования грунтов устанавливают соответствие новых данных архивным», а дальше — «Выявленные различия в инженерно-геологической и гидрогеологической обстановке и свойствах грунтов следует учитывать при выявлении причин деформаций и повреждений зданий, разработке прогнозов и при выборе способов усиления фундаментов или упрочнения основания». Если грунт «поплыл» относительно данных постройки, это само по себе диагноз. Типовые причины — замачивание от протечек коммуникаций и нарушенного водоотвода, подъём уровня подземных вод, вибрации и техногенная нагрузка от соседней застройки.

Расчёт ведётся по фактическим, сегодняшним характеристикам — в этом смысл обследования. Проверяются два предельных состояния: по несущей способности и по деформациям, и вот здесь чаще всего ошибаются при чтении чужих отчётов. Предельные осадки и крены нормированы СП 22.13330.2016, но таблиц там не одна: приложение Г — это «ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ОБЪЕКТОВ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА», а для реконструируемого здания действует другое приложение и другой набор чисел — разбор ниже. Для планируемой надстройки или пристройки расчёт отвечает на главный вопрос заказчика: есть ли у основания резерв под новую нагрузку и какой. Это, кстати, прямая нормативная цель работ: по п. 5.2.10 ГОСТ 31937-2024 результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать данные, необходимые «для определения свойств грунтов оснований при увеличении нагрузки для оценки несущей способности фундаментов и определения возможности надстройки дополнительных этажей», устройства подвалов и т. п., а также для выявления причин дефектов, выбора типа гидроизоляции подземных конструкций и установления объёма водопонижающих мероприятий.

Отдельная задача возникает при углублении: п. 5.8.10 СП 22.13330.2016 требует при устройстве нового фундамента ниже существующего вычислять допустимую разность отметок заложения соседних фундаментов по формуле — «При устройстве нового фундамента ниже существующего без дополнительных защитных мероприятий» произвольно опускать подошву нельзя. А если рядом работает оборудование, транспорт или идёт стройка, добавляется п. 5.8.11: «Проектирование оснований и фундаментов при реконструкции должно вестись с учетом динамических воздействий от оборудования», установленного в зданиях, наземного и подземного транспорта и производства строительных работ — на основе данных инструментальных измерений вибраций, а не оценочно.

Конструкция фундамента: бетон и армирование

По самой конструкции в шурфе выполняется инструментальный контроль. Прочность бетона определяется неразрушающими методами по ГОСТ 22690-2015 — ударный импульс, упругий отскок и самый достоверный из механических, отрыв со скалыванием, — а также ультразвуком по ГОСТ 17624-2021; при необходимости отбираются образцы непосредственно из конструкции. Армирование определяется магнитным методом: тип, диаметр, шаг стержней и толщина защитного слоя — для старых зданий проектных данных часто нет вовсе, и фактическая схема армирования восстанавливается только приборно. Для бутовых и кирпичных фундаментов старого фонда оценивается состояние кладки и раствора: вымывание раствора при многолетнем замачивании — типичная причина потери несущей способности при внешне целых камнях.

Отдельная строка — гидроизоляция. В шурфе видно её фактическое состояние на уровне, который десятилетиями не осматривался; при высоком уровне подземных вод её отказ означает постоянное намокание стен подвала и прогрессирующую коррозию материала фундамента.

Категория состояния: что она означает для здания

Итог обследования по ГОСТ 31937-2024 — одна из четырёх категорий технического состояния: нормативное, работоспособное, ограниченно работоспособное, аварийное. Это не формальная отметка, а управляющее решение. Первые две категории означают, что здание эксплуатируется без ограничений; ограниченно работоспособное — что нужны контроль параметров и, как правило, усиление с ограничением нагрузок до его выполнения; аварийное — немедленные противоаварийные мероприятия.

Для реконструкции категория — отправная точка проектирования: усиление считается от фактического состояния, и разница между «работоспособным» и «ограниченно работоспособным» фундаментом — это разница между надстройкой без вмешательства в основание и проектом усиления. В отчёте категория всегда сопровождается причинами дефектов и конкретными рекомендациями — от восстановления отмостки до усиления основания, — чтобы следующий шаг был понятен без дополнительных изысканий.

Сколько сантиметров осадки допустимо: цена категории в числах

Категория состояния — не только формулировка в выводах. Она напрямую задаёт число, с которым потом работает проектировщик. Логика прописана в п. 5.8.8 СП 22.13330.2016: «Предельные значения дополнительных деформаций основания реконструируемого сооружения» «следует принимать в зависимости от конструктивной схемы и категории технического состояния» (приложение Д) согласно приложению Е. То есть на вход расчёта подаются два параметра — конструктивная схема здания и категория, а категорию, по прямому указанию примечания 1 к приложению Д, даёт именно обследование: «Категория технического состояния устанавливается по результатам технического обследования строительных конструкций сооружения, в т.ч. фундаментов, включая исследования грунтов основания, подстилающих фундаменты».

Здесь и лежит самая частая ошибка чтения норм. В отчётах и коммерческих предложениях обычно ссылаются на приложение Г — «ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ОБЪЕКТОВ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА». Но у реконструкции своя таблица: приложение Е, «ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ», и слово «дополнительные» здесь ключевое: нормируется не полная осадка за всю жизнь здания, а приращение от вашей надстройки, пристройки или усиления. Ещё одна, третья таблица — приложение К — относится к соседним зданиям в зоне влияния нового строительства. Три разных приложения, три разных набора чисел, и подставленное не то приложение меняет вывод на противоположный.

Вот действующая редакция таблицы Е.1 (приложение Е в ред. Изменения № 3, приказ Минстроя от 22.11.2019 № 722/пр) — относительная разность осадок и максимальная осадка в сантиметрах:

Разброс внутри одной строки — трёхкратный: у неармированного кирпичного здания в категории I допускается относительная разность осадок 0,003, а в категории III — уже 0,001. Категория, полученная обследованием, буквально втрое меняет запас, в который должен уложиться проект. Для четвёртой категории таблица заканчивается: «Для сооружений с категорией технического состояния IV - аварийное дополнительные деформации основания фундаментов не допускаются» — под аварийным зданием нельзя не только строить рядом, но и добавлять ему нагрузку.

Четыре оговорки к таблице, которые меняют результат:

• Историческую застройку нельзя «дотянуть» до первой категории. Примечание 3 к приложению Д: для зданий исторической застройки и памятников с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования категория «не может быть установлена (повышена) выше категории II - работоспособное». При этом «К исторической застройке относятся здания с указанной конструктивной схемой при сроке их эксплуатации более 100 лет» — критерий формальный, по возрасту и схеме, а не по субъективной оценке.
• Категорию можно повысить проектом. Примечание 2 к приложению Д: категория реконструируемого сооружения или здания в зоне влияния «может быть повышена, если проектом реконструкции или проектом защитных мероприятий (для окружающей застройки) предусмотрено выполнение работ по усилению фундаментов и надземной части сооружения», в том числе связанных с увеличением жёсткости. Иначе говоря, усиление — это способ купить себе допуск по деформациям.
• Сплошная плита — отдельный случай. Примечание 2 к таблице Е.1: «При подведении сплошной монолитной железобетонной фундаментной плиты под реконструируемое сооружение допускается принимать значения предельных дополнительных средних осадок» повышенными относительно табличных.
• Слабое основание выводит таблицу из игры. Примечание 4: значения таблицы Е.1 допускается не применять, если в пределах сжимаемой толщи залегают грунты с модулем деформации не более 7 МПа «или в основании залегают специфические грунты, указанные в разделе 6» — просадочные, набухающие, органоминеральные, засолённые, элювиальные, насыпные, многолетнемёрзлые. Тогда используют региональные таблицы территориальных строительных норм. А если конструктивная схема здания вообще не совпадает ни с одной строкой, примечание 5 требует «устанавливать предельные величины дополнительных деформаций основания путем проведения пространственных прочностных расчетов» — то есть считать модель, а не искать похожую строку.

И редкий, но полезный пункт для проектов с подъёмом здания: примечание 6 (введено Изменением № 4) — «Допустимые величины подъема зданий и сооружений определяются как половина указанных в таблице значений максимальных осадок, но не более 5 мм».

Свайный фундамент: шурф показывает только ростверк

Если под зданием сваи, вскрытие даёт лишь верхнюю часть картины: ростверк, оголовки, качество бетона и гидроизоляцию. Сама свая уходит на 6–20 м, и её длина в старых зданиях часто неизвестна — проектная документация утрачена, а фактическая длина от проектной отличается регулярно. ГОСТ 31937-2024 выносит это в отдельную задачу: п. 5.2.2 прямо включает в состав работ «обследование состояния свайных фундаментов, определение фактической длины и технического состояния свай». Это не то же самое, что «осмотрели ростверк», и в договоре такая позиция должна стоять отдельной строкой.

Как это делается на практике: неразрушающий сейсмоакустический контроль стволов свай даёт длину и целостность, вскрытие оголовков — состояние бетона и сопряжения с ростверком, а вопрос несущей способности закрывают полевые испытания по ГОСТ 5686-2020. Область его применения включает «на контрольные испытания грунтов сваями при строительстве, а также при реконструкции» — то есть стандарт рассчитан в том числе на существующие здания. Важное ограничение по методам: «испытания грунтов выдергивающими и горизонтальными нагрузками, а также все испытания многолетне-мерзлых грунтов проводят только натурными сваями» — эталонная свая и свая-зонд здесь не подойдут. Объём работ не берётся с потолка: «Виды и число испытаний при инженерных изысканиях для строительства и число контрольных испытаний свай устанавливают в программе испытаний», а места — по правилу «Испытания должны быть выполнены на участках, где выявлены наиболее слабые грунты, а также на участках с грунтами, наиболее характерными для данной площадки». Критерий окончания испытания тоже нормирован: условная стабилизация — осадка, «не превышающую 0,1 мм за последние 60 мин наблюдений» для песков и плотных глин, за 2 часа — для слабых глинистых грунтов; отсюда и сроки, которые нельзя сжать.

Стандарт отдельно перечисляет ситуации, когда испытания обязательны, а не желательны: «Испытания свай нагрузкой в соответствии с особенностями поставленных задач следует обязательно проводить с учетом» использования типа сваи без сопоставимых опытных данных, «отсутствия испытаний в сопоставимых грунтовых условиях и условиях нагружения», нагрузки, для которой теория и практика разработаны недостаточно. Для реконструкции старого здания это почти всегда так.

Проектную часть закрывает СП 24.13330.2021. Он же объясняет, почему сваи — типовой ответ при надстройке: «Применение свайных фундаментов при реконструкции сооружений наиболее целесообразно при значительном увеличении нагрузки на основание и при наличии в основании слабых грунтов» (п. 7.6.1). Про исходные данные там сказано жёстко: они «должны содержать результаты обследования оснований, фундаментов и конструкций реконструируемого сооружения» (п. 7.6.2) — без отчёта проект свайного усиления попросту не с чего начинать. Задача проектировщика при этом не «переделать всё»: п. 7.6.4 требует, чтобы «В проектах реконструкции оснований и фундаментов сооружений должны приниматься такие решения, при которых максимально используются существующие конструкции фундаментов и несущая способность грунтов». Комбинированные сваи (п. 6.15) «рекомендуется применять для решения следующих задач», среди которых прямо названо «усиления фундаментов сооружений при реконструкции или надстройке новых этажей».

И ограничение, которое в плотной застройке Петербурга решает всё. Забивные сваи при реконструкции «должны проверяться на безопасность по условиям динамических воздействий на конструкции близкорасположенных сооружений» (п. 7.6.5), а безопасное расстояние «должно назначаться не менее 25 м и 35 м от памятников архитектуры». В историческом центре таких 25 метров обычно нет — и тогда работает п. 7.6.7: забивные сваи «могут быть заменены на вдавливаемые сваи, погружаемые специальными сваевдавливающими установками или с помощью домкратов». Эту развилку лучше пройти на стадии обследования, а не после жалобы соседей: замена технологии меняет и стоимость, и сроки. Изыскания при этом не отменяются — «Инженерно-геологические изыскания для реконструкции должны проводиться в соответствии с разделом 5» СП 24.13330.2021 (п. 7.6.3), и данными одного шурфа их не заменить.

Сколько действует отчёт об обследовании фундаментов

Вопрос возникает всегда, когда обследование делали «пару лет назад», а проект начинают сейчас. Ответ в примечании 4 к приложению Д СП 22.13330.2016: «Результаты технического обследования сооружений допускается использовать при сроке давности выполнения технического обследования, не превышающем» «три года для сооружений с категориями технического состояния I - нормативное и II - работоспособное» и 1,5 года — для категорий III и IV. Срок годности зависит от категории: чем хуже состояние, тем быстрее данные устаревают, потому что процесс идёт.

Практический вывод простой. Отчёт трёхлетней давности по зданию в работоспособном состоянии можно брать в проект. Отчёт полуторагодичной давности по зданию с ограниченно работоспособными фундаментами — уже нет, нужна актуализация: как минимум повторный осмотр и контрольные вскрытия там, где фиксировались дефекты. Если между обследованием и проектом рядом велось строительство, менялся уровень подземных вод или появились новые трещины, формальный срок вообще не аргумент — данные устарели фактически.

Из этого же следует планирование бюджета реконструкции: обследование лучше делать не «заранее, на всякий случай», а под конкретный проект, чтобы срок давности не истёк на стадии экспертизы. И наоборот — если обследование выполнено недавно и попадает в норматив, повторное требование заказчика или экспертизы можно оспорить ссылкой на это примечание.