Реставрація кам’яних споруд.

У процесі реставрації кам'яних споруд найчастіше закріплюють ос­нови і фундаменти та укріплюють наземні конструкції. Як правило, пошкодження кам'яних споруд є результатом порушення їх статичної рівноваги. Нерівномірне осідання фундаментів спричинює виникнен­ня тріщин у стінах і склепіннях, перекоси отворів і руйнування пере­мичок над ними, нахили окремих стін або й усієї споруди в цілому. Для закріплення основи під фундаментами виконують цементацію, силі­катизацію ґрунту, використовують хімічні розчини та влаштовують палі.

З хімічних розчинів найчастіше застосовують силікат натрію, хлорид натрію, кремнефтористоводневу, фосфорну та сірчану кислоти, сульфат алюмінію, алюмінат натрію, карбамідні смоли та ін.

Під час реставрації для підсилення фундаментів використовують буро-ін'єкційні палі, або, як їх ще прийнято називати, «коренеподібні палі» — один із різновидів буронабивних паль. Назва «коренеподібні» пов'язана з формою фундаменту, який утворюється із пучка паль, що розходяться в Грунті під різними кутами нахилу від наявного фундаменту і нагаду­ють корені дерев. Окремі палі мають діаметр 50 — 280 мм (частіше 127 — 190 мм) і заглиблення понад 100 діаметрів (близько 20 м). Мате­ріал палі — це дрібнозернистий бетон, який подається ін'єктором у свердловину під тиском.

Підсилення основ і фундаментів буроін'єкційними палями має певні переваги порівняно з іншими методами. Виконання підсилення може не змінити зовнішнього вигляду та конструктивних особливостей пам'ят­ки. Роботи можуть бути виконані з підвальних приміщень. Палі мо­жуть пронизувати тіло наявного фундаменту під будь-яким кутом.

До влаштування коренеподібних паль здебільшого підсилюють кон­струкцію тіла фундаменту. Найчастіше старі фундаменти виготовлено із бутової кладки, їх підсилення полягає у розчищенні швів, заміні окремих каменів і заповненні швів цементним розчином.

Іноді тіло фундаменту закріплюють цементацією, для чого в ньому вибурюють ряд свердловин, крізь які в кладку нагнітають рідкий це­ментний розчин під тиском до 0,1МПа.

Після укріплення тіла фундаменту через 2 — 3 дні цементують кон­такт фундаменту з ґрунтом. Свердловину доводять до рівня на 0,4 — 0,5 м нижче від підошви фундаменту.

Тиск нагнітання при цементації контакту «фундамент — ґрунт» ста­новить до 0,2 МПа. Якщо витрата цементаційного розчину становить 1 л/хв упродовж 10 хв за відповідного тиску нагнітання, то його припи­няють. Вид і склад цементаційних розчинів залежать від конструкції, матеріалу, стану фундаментів, інженерно-геологічних та гідрогеологічних умов майданчика і в кожному окремому випадку параметри розчинів потрібно підбирати в лабораторії.

Технологічний цикл установлення буроін'єкційних паль охоплює бу­ріння фундаментів і, у разі потреби, стін та інших конструктивних еле­ментів будівель та споруд, які підсилюються, встановлення труби кон­дуктора, буріння свердловини в ґрунті до проектної позначки, запов­нення свердловини тверднучим розчином, встановлення в неї арматурного каркаса, опресовування.

Буріння свердловини виконують верстатами колонкового буріння з промиванням свердловини водою. Під час проходження через нестійкі обводнені ґрунти буріння здійснюють із промиванням свердловин гли­нистим (бентонітовим) розчином або під захистом обсадних труб.

Заповнення свердловини цементним розчином до виливу його зі сверд­ловини проводять через робочий орган бурового верстата або через трубу-ін'єктор.

Безпосередньо після заповнення свердловини розчином у неї вставля­ють арматурний каркас. Його опускають у свердловину окремими секці­ями, довжина яких залежить від умов виготовлення буроін'єкційних паль. Стикують окремі секції зварюванням.

Після надання армокаркасу проектного положення та за відсутності витікання розчину зі свердловини (допускається зниження рівня розчину у свердловині не більше ніж на 0,5 м) здійснюють опресування палі. Для цього у верхній частині труби кондуктора встановлюють тампон (обтюратор) з манометром і через ін'єктор нагнітають розчин під тис­ком 0,2 — 0,3 МПа впродовж 3 — 4 хв. Опресування може бути зупине­не, якщо витрати розчину за цей час не перевищують 200 л. За більших витрат розчину слід провести вистоювання.паль упродовж доби, після чого опресування повторити. Вид та склад тверднучих розчинів, по­трібних для виготовлення буроін'єкційних паль, залежить від умов їх використання і в кожному окремому випадку параметри розчинів по­трібно підбирати в лабораторії.