При надстройке дополнительных этажей на этапе строительства, когда часть здания уже построена, или при реконструкции строений на стадии эксплуатации при надстройке дополнительных этажей или модификации функционального назначения возникает потребность в усилении плитных фундаментов.
Эффективный способ усиления — подведение под плиту грунтоцементных свай. В случае проектирования усиления фундамента сваями проводятся расчеты основания по первому и второму предельным состояниям, а также осуществляются поверочные расчеты плиты фундамента. Важнейший фактор при этом то, что при усилении фундамента грунтоцементными сваями они подводятся под фундаментную плиту, когда фундамент и основание уже приняли нагрузки от выполненной части строения. После реализации грунтоцементных свай (ГЦС) и мер по усилению фундаментной плиты строение достраивается, нагрузка принимается совместно системой ГЦС — фундамент — основание.
Согласно с главным принципом проектирования свайных фундаментов, который изложен в нормах РФ, при расчете усиления фундамента ГЦС определяется нагрузка на стадии эксплуатации, какая сопоставляется с допускаемой нагрузкой на сваю (по грунту и материалу). Чаще всего при разработке проектов усиления фундаментов сваями процент общей проектной нагрузки на фундамент на момент подведения под него свай усиления не учитывается. Выполнение расчетов производится при условии реализации свай одновременно с фундаментной плитой, аналогично со свайноплитным фундаментом с применением контактной модели основания и соответствующего программного обеспечения (SCAD, «ЛИРА», MicroFe).
Геотехнические расчеты, учитывающие включение свай усиления в работу на любой стадии нагружения фундамента, показывают, что уровень нагрузки, передаваемой на сваи усиления на стадии эксплуатации, на 20– 40% меньше нагрузки на сваи, рассчитанной при их сочетанной работе с плитой без учета включения свай в работу на этапе уже значительно нагруженного фундамента.
С целью учета нагрузок, переданных на основание плиты до осуществления усиления, реализуются исследования и ведется разработка инженерного метода расчета плитных фундаментов, усиленных ГЦС, исходя из напряженно-деформированного состояния (НДС) основания плиты фундамента на стадии усиления сваями.