В Москве за многовековое ее существование построены различные каменные здания, техника возведения и архитектурный облик которых менялись с течением времени. Многие из этих зданий и сооружений представляют собой непревзойденные по ценности памятники древнего зодчества. Они находятся под охраной государства.

В бутовых фундаментах старых зданий встречаются пустоты и неплотности в каменных забросках. При возведении таких фундаментов производилась грубая укладка разнородного по форме, размерам и прочности камня, битого щебня и обломков различных плит и кирпича, оставшихся после разборки ранее существовавших зданий и пожарищ. За лицевым рядом забутовка часто производилась бессистемно, пустоты не заполнялись известковым раствором или глиняным тестом.

Большинство фундаментов в результате воздействия неблагоприятных гидрогеологических условий, порчи деревянных свай, выполнения подземных работ, прокладки трубопроводов, тоннелей, изменения планировки территории, проникания дождевых и талых вод подверглись значительным повреждениям - образовались трещины, переломы одного участка фундамента относительно другого, слабые известковые и глиняные растворы были вымыты, отдельные камни выпали из плоскости кладки.

Ослабление фундаментов старых зданий происходит при строительстве в непосредственной близости от них новых зданий, фундаменты которых заглублены больше. Некоторое ослабление фундаментов вызывает также пробивка их для вводов коммуникаций без соответствующей заделки и укрепления пробитых отверстий.

Нарушение прочности фундаментов неизбежно приводит к появлению трещин в стенах, перемычках и кирпичных сводах. Нарушаются даже фундаменты, которые имели достаточно высокую плотную и монолитную кладку.

В зависимости от характера развития деформаций принимают решения по усилению фундаментов. Наиболее часто используют подводку под фундаменты, устройство обойм, цементацию кладки и частично оснований, установка столбов и крепление балками.

Нельзя приступать к выполнению работ по цементации трещин в наземных частях сооружений до тех пор, пока не будут устранены дефекты в основании и фундаментах.

Практика показала, что наиболее радикальным способом усиления нарушенных и ослабленных бутовых и кирпичных фундаментов является устройство одно- или двусторонних бетонных рубашек с последующим инъецированием раствора в кладку фундаментов через оболочку рубашки.

Для выполнения такого рода работ отрывают траншею вдоль намечаемого к усилению участка фундаментa до отметки его заложения. В зависимости от длины здания и степени нарушения конструкций грунт отрывают на участках длиной 2 - 6 м при ширине траншеи 70 - 100 см.

Перед бетонированием полностью очищают поверхность кладки от грунта; недопустимо при этом применение напорной струи воды и увлажнение грунта. Длительное увлажнение камня, кирпича и раствора, в особенности слабых известняковых пород, приводит к интенсивному разрушению кладки.

Кладку нужно просушить; наиболее благоприятна естественная сушка с активным проветриванием подвальных помещений в местах, где фундамент открыт.

После просушки в развитых пустотах кладки устанавливают инъекционные трубки и с поверхности заделывают их раствором. Бурить отверстия не следует, так как можно попасть в плотную кладку и доступ раствора в тело фундамента приостановится. Противоположный конец трубок выводят вдоль стены вверх, за пределы фундамента, выше намечаемого уровня бетонирования на 40 - 50 см.

При устройстве обоймы производят подчеканку под фундамент на глубину 20 - 30 см с каждой стороны, заполняя неровности и ниши в самом фундаменте. Для лучшего сцепления бетонируемого участка со старым фундаментом делают углубления в кладке, удаляют слабые камни, заполняя эти выемки затем бетоном. С этой же целью в швы кладки фундамента забивают отрезки арматурной стали диаметром 20 - 32 мм.

Подчеканку под фундамент, заполнение выемок и шпонок в кладке производят пластичной бетонной смесью. Установка штырей и последующее инъецирование пустот внутри фундамента обеспечивают его монолитность.

Бетонная обойма предохраняет фундамент от увлажнения, подмыва, вымывания и разжижения раствора.

Бетонирование производят при глубине заложения фундамента 1, 6 - 2 м по высоте в два-три приема с перерывами между ними не менее 1- 2 суток. После полного заполнения подготовленной выемки вдоль фундамента под давлением производят цементацию кладки. Раствор нагнетают последовательно в каждую трубку, повторяя этот процесс несколько раз до полного «отказа». Под отказом принято считать момент, когда прекращается поглощение кладкой водоцементной смеси, резко повышается давление (по показаниям манометра) и трубка заполняется спрессовавшимся цементным тестом.

По окончании работ выступающие над уровнем земли трубки срезаются заподлицо с фундаментом. При бетонировании предусматривается уширение контрфорса в соотношениях 1 : 0, 5; 1: 1; 1 : 1, 5 к высоте фундамента.

В случаях, не предусматривающих устройства обоймы, для установки трубок вырывают в разных местах по длине фундамента небольшие шурфы. В кладке фундамента таким же способом, как и при устройстве обоймы, закрепляют трубки, а шурфы засыпают грунтом с послойным его уплотнением.

После приобретения раствором прочности не менее 25 кГ/см² приступают к инъекции. В данных условиях экраном, защищающим раствор от вытекания, служит грунт. Часть раствора может попадать в образовавшиеся в грунте пустоты, вызванные уносом или просадками оснований. Такое заполнение пустот может оказаться только полезным.

Если наблюдаются значительные утечки раствора, инъецирование нужно производить с перерывами. Это позволит затвердеть раствору, а при последующем нагнетании проходные каналы от наслоения раствора будут суживаться, пока совсем не закупорятся; дальнейшая утечка раствора вне зоны инъекции прекратится. Повторное нагнетание смеси в другие трубки позволит заполнить пустоты уже в самой кладке.

Здание Дома Союзов (б. здание Благородного собрания) впервые появилось на генеральном плане Москвы и 1775 г. , впоследствии оно переделывалось арх. М. Ф. Казаковым в 1781 и 1793 - 1801 гг. В 1812 г. деревянные конструкции здания сгорели. Восстановительные работы проводились арх. А. Н. Бокаревым в 1814 г. ; в этом же году был надстроен еще один этаж и изменены фасады. В таком виде здание сохранилось до наших дней.

Перестройки и надстройки не могли не сказаться на устойчивости оснований и фундаментов, которые при этом не перестраивались и не усиливались.

Грунты в основании подошвы фундамента представляют собой мелкие и средние пески со щебнем, разным мусором и органическими включениями. Фундаменты заглублены на 2, 7 - 2, 9 м. С лицевой стороны они выложены из тесаного бутового камня; внутри забутованы камнем неправильной формы с кирпичом. В качестве вяжущего использован известковый раствор, прочность которого в натуре в увлажненном состоянии не превышает 4 - 6 кГ/см². Для кладки фундамента использован также жирный глиняный раствор, который находился в состоянии большой влажности и вязкости.

Обнажение фундамента по всей длине позволило произвести детальное обследование состояния кладки на усиливаемом участке. От длительного увлажнения раствор утратил свои свойства, в результате на разных участках произошло выпучивание и выпадение отдельных камней, местами образовались просадки с продольными широкими трещинами, частично заиленными грунтом. Все это явилось следствием размыва основания вешними водами, неисправности системы отопления и спуска воды из нее в грунт.

Причинами разрушения отдельных участков кладки были засорение водостоков и подтапливание фундаментов. Появление трещин в наземных частях здания могло быть также вызвано строительством здания Совета Министров (1932 - 1934 гг. ), метрополитена на Пушкинской ул. (1935-1937 гг. ), общим понижением уровня грунтовых вод и изменением благоустройства территории.

Опыт показал, что такие фундаменты наиболее целесообразно усиливать одно- или двусторонней обоймой, заглубленной до уровня заложения основных фундаментов, с последующим инъецированием старой кладки (рис. 3).

Рис 3. Усиление нарушенного фундамента