Основания и фундаменты зданий

здания. Основания бывают двух видов: естественные и искусственные.
Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.
Искусственным основанием называют искусственно уплотненный или упроч­ненный грунт, который в природном со­стоянии не обладает достаточной несу­щей способностью по глубине заложе­ния фундамента.
Нагрузка, передаваемая фундамен­том, вызывает в грунте основания на­пряженное состояние и деформирует его, вызывая осадку здания.

Грун­ты, составляющие основание, должны отвечать следующим требованиям:
обла­дать достаточной несущей способно­стью,
также малой и равномерной сжимаемостью (большие и неравномер­ные осадки здания могут привести к его повреждению и даже разрушению);

не быть пучинистыми, т. е. иметь свойство увеличения объема при замерзании вла­ги в порах грунта

снижению прочности основания и появ­лению непредусмотренных осадок зда­ния;
не допускать просадок и оползней.

Обычно производят тщательные гео­логические и гидрогеологические ис­следования грунтов, с тем чтобы опре­делить их физические и механические свойства, а также принять соответству­ющее решение о конструкциях здания. В за­висимости от этажности здания и мест­ных условий глубина исследования ко­леблется в пределах от 6 до 15 м и бо­лее.
Исследование или разведку грунтов производят путем бурения или шурфо­вания и лабораторными анализами образцов пластов грунта.

химический анализ, так как эти воды могут быть агрессивными и оказывать разрушающее воздействие на материал фундаментов.
Результаты геологических и гидро­геологических исследований заносят в специальные журналы, после чего со­ставляют чертежи вертикальных разре­зов (колонок) буровых скважин или шурфов и по ним — геологического про­филя грунтового массива с указанием полных характеристик пластов грунта и положения уровня грунтовых вод, что дает основание для принятия необходи­мых решений.

здание необходимо возво­дить именно в этом месте, то устраива­ются искусственные основания. Такие основания при возведении зданий на слабых грунтах устраивают путем их искусственного упрочнения или заменой слабого грунта более прочным.

воспри­нимающим нагрузку от надземных его частей и передающим ее на основание. Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, долговечности, технологичности уст­ройства и экономичности.
Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания, называется поверхностью фундамента или обрезом, а нижняя его плоскость, непосредственно соприка­сающаяся с основанием, — подошвой фундамента.

Расстояние от спланированной по­верхности грунта до уровня подошвы называется глубиной заложения фундамента, которая должна соответствовать глубине залегания слоя основания. При этом необходимо также учитывать глу­бину промерзания грунта.

— тело фун­дамента; 3 — отметка глубины заложения фунда­мента; 4 — отметка глубины промерзания грунта; 5 — отметка уровня грунтовых вод; 6 — планиро­вочная отметка; 7 — стена; 8 — уровень пола I этажа; 9 — обрез фундамента; hф—глубина за­ложения фундамента; b — ширина подошвы фун­дамента;

от глубины промерзания грунта; ее назначают не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала;

По конструктивной схеме фундамен­ты могут быть:
ленточные, располагае­мые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн;
столбчатые, устраивае­мые под отдельно стоящие опоры (ко­лонны или столбы), а в ряде случаев и под стены;
сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания или его частью ж применяемые при особо больших накрутках на стены или от­дельные опоры, а также недостаточно прочных грунтах в основании;
свайные в виде отдельных погруженных в грунт стержней с целью передачи через них на основание нагрузок от здания.

же, под колонны; в — столбчатый под стены; г — отдельный под колонну; д — сплошной безбалочный; е — сплошной балочный; ж — свайный; 1 — стена; 2 — ленточный фундамент; 3 — железобетонная колонна; 4 — железобетонная фундаментная балка; 5 — столбчатый фундамент; 6—ростверк свайного фундамента; 7—железобетонная фундаментная плита; 8 — сваи.

которых работает пре­имущественно на сжатие и в которых не возникают деформации изгиба, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб. Для устройства жестких фун­даментов применяют кладку из при­родного камня неправильной формы (бутового камня или бутовой плиты), бутобетона и бетона. Для гибких фун­даментов применяют в основном желе­зобетон

Ленточные фундаменты.
По очертанию в профиле ленточный фун­дамент под стену в простейшем слу­чае представляет собой прямоугольник. Его ширину устанавлива­ют немного больше толщины стены, предусматривая с каждой стороны не­большие уступы по 50—150 мм. Одна­ко прямоугольное сечение фундамента на высоте допустимо лишь при неболь­ших нагрузках на фундамент и доста­точно высокой несущей способности грунта.

По способу устройства ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные.

несущей способности необходимо увеличивать площадь подошвы фунда­мента путем ее уширения.

Более эффективными являются бетон­ные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготов­ления, которые в настоящее время имеют наибольшее распростра­нение. При их устройстве трудовые за­траты на строительстве уменьшаются вдвое. Их можно возводить и в зимних условиях без устройства обогрева.

Сборные ленточные фундаменты под стены состоят из фундаментных бло­ков-подушек и стеновых фундаментных блоков. Фундаментные подушки укла­дываются непосредственно на основа­ние при песчаных грунтах или на пес­чаную подготовку толщиной 100— 150 мм, которая должна быть тщатель­но утрамбована.

тол­щина которых принимается равной 20 мм. Вертикальные ко­лодцы, образующиеся торцами блоков, тщательно заполняются раствором. Связь между блоками продольных и угловых стен обеспечивается перевязкой блоков и закладкой в горизонтальные швы арматурных сеток из стали диа­метром 6—10 мм.

мм, высотой 580 и длиной от 780 до 2380 мм

до 2800 м, а

меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены ма­лоэтажных домов без подвалов целесо­образно заменять столбчатыми. Фунда­ментные столбы могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными и железо­бетонными. Расстояние между осями фундаментных столбов принимают 2,5—3,0 м, а если грунты прочные, то это расстояние может со­ставлять и 6 м.

стен и под простенками. Сечение столбчатых фундаментов во всех случаях должно быть не менее: бутовых и бутобетонных — 0,6x0,6 м; бетонных — 0,4х0,4 м.
Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундаментов (4—5 м), ког­да устраивать ленточный фундамент нецелесообразно из-за большого расхо­да строительных материалов.
Столбы перекрывают железобетонны­ми фундаментными балками. Для пре­дохранения их от сил пучения грунта, а также для свободной их осадки (при осадке здания) под ними делают пес­чаную подсыпку толщиной 0,5—0,6 м. Если при этом необходимо утеплить пристенную часть пола, подсыпку вы­полняют из шлака или керамзита.

Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опо­ры зданий. Сбор­ные фундаменты под железобетонные колонны могут состоять из одного желе­зобетонного башмака стаканного типа или из железобетонных блока-стакана и опорной плиты под ним.

а грунт слабый. Эти фундаменты устра­ивают под всей площадью здания. Для выравнивания неравномерностей осадки от воздействия нагрузок, передаваемых через колонны каркасных зданий, в двух взаимно перпендикулярных на­правлениях применяют перекрестные ленточные фундаменты.

плита; 4 — бетонная подготовка

в тех случа­ях, когда достижение естественного ос­нования экономически или технически нецелесообразно из-за большой глуби­ны его заложения. Кроме того, эти фун­даменты применяют и для зданий, воз­водимых на достаточно прочных грун­тах, если использование свай позволяет получить более экономическое решение.
По способу передачи вертикальных нагрузок от здания на грунт сваи под­разделяют на сваи-стойки и сваи вися­чие. Сваи, проходящие слабые слои грунта и опирающиеся своими концами на прочный грунт, называются сваями-стойками, а сваи, не до­стигающие прочного грунта и передаю­щие нагрузку на грунт трением, возни­кающим между боковой поверхностью сваи и грунтом, называются висячими.

По способу погружения в грунт сваи бывают забивные и набивные. По ма­териалу изготовления забивные сваи бывают железобетонные, металлические и деревянные. Набивные сваи изготов­ляют непосредственно на строительной площадке в грунте.

прямоугольного (250х350 мм) сечения, а также трубчатого сечения диаметром от 400 до 700 мм. Чаще других применяют короткие сваи длиной 3—б м. Трубчатые сваи могут быть как с заостренным нижним кон­цом, так и с открытым.

Деревянные сваи во избежание их быстрого загнивания применяют лишь в грунтах с постоянной влажностью. Их изготовляют из хвойных пород леса диаметром в верхнем отрубе не менее 180 мм; кроме того, ствол деревянной сваи необходимо покрыть битумными или дегтевыми мастиками для предот­вращения их загнивания. Для защиты сваи от размочаливания при забивке на верхний конец ее надевают стальной бугель, а на нижний — стальной баш­мак.
В зависимости от несущей способнос­ти и конструктивной схемы здания сваи размещают в один или несколько ря­дов или кустами.
Поверху железобетонные и металли­ческие сваи объединяются между собой железобетонным ростверком, который может быть сборным или монолитным. При деревянных сваях ростверк также выполняют из дерева.
Выбор того или иного вида фунда­мента определяется в результате технико-экономического сравнения по ос­новным показателям.