Основания и фундаменты

Основания и фундаменты относятся к конструкциям так называемого пулевого цикла — части сооружения ниже «нулевой» отметки здания, за которую условно принимают уровень чистого пола первого этажа.

Основание здания — толща грунтовых пластов, воспринимающая давление от фундаментов и дающая осадку под действием этого давления.

В качестве естественного основания выступают грунты, которые классифицируют на пять групп: скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и особые (лесовые, вечномерзлые и т. п.). Скальные грунты практически несжимаемы, они являются наилучшим основанием для здания, однако их месторождения трудно разрабатывать. Крупнообломочные грунты также обладают высокой несущей способностью. Песчаные грунты могут воспринимать достаточно большое давление, но их свойства зависят от влажности и содержания в песке пылеватых и глинистых частиц. Глинистые грунты обладают наихудшими для основания свойствами. При увлажнении они снижают несущую способность, а при замерзании в глинистых грунтах возникает пучение.

Для увеличения несущей способности естественного основания создают искусственные основания. Для этого используют три основных метода — уплотнение грунта, укрепление грунта и замена слабого грунта.

Выбор конструкции фундамента определяется конструктивной схемой здания, с одной стороны, и грунтовыми условиями основания, с другой. Фундаменты классифицируются на следующие группы: ленточные, столбчатые, плитные, коробчатые и свайные (рис. 10.2).

Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур (ленту) — полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру. Данный тип фундамента является одним из самых распространенных при строительстве гражданских зданий. Ленточные фундаменты бывают сборные и монолитные.

Рис. 10.2. Конструктивные схемы фундаментов:

а — ленточный под стены; б — ленточный иод колонны; в — столбчатый иод стены; г — отдельный иод колонну («стаканного» типа); д — сплошной безбалочный (фундаментная плита); 1 — фундаментная подушка; 2 — армированный шов;

• 3 — блок стены подвала; 4 — армированный пояс; 5 — колонна; 6 — плита;
• 7 — фундамент «стаканного» типа

Столбчатые фундаменты представляют собой расставленные через определенные промежутки столбы или опоры, сверху соединенные железобетонными фундаментными балками или другими перемычками, на которых возводятся основные конструкции здания. Одной из разновидностей столбчатых фундаментов являются фундаменты «стаканного» типа, применяемые для зданий каркасной конструктивной системы. Столбчатые фундаменты бывают сборные и монолитные.

Плитные фундаменты представляют собой сплошную бетонную плиту под всем зданием и применяются при малоэтажном строительстве или неустойчивых грунтах.

Фундаменты в виде коробчатого сечения применяются при возведении высотных зданий с большими нагрузками. Ребра такой плиты выполняются на полную высоту подземной части здания и жестко соединяются с перекрытиями, образуя таким образом замкнутые сечения различной конфигурации.

Свайные фундаменты устраивают при строительстве зданий на слабых сильно сжимаемых водонасыщенных фунтах, а также при передаче на основание больших нагрузок от колонн и стен многоэтажных зданий. Свайные фундаменты могут устраиваться из деревянных, бетонных и стальных свай.

Обрезом фундамента называют верхнюю плоскость фундамента. Подошва фундамента — нижняя плоскость фундамента, непосредственно опирающаяся на грунт. Глубина заложения фундамента — расстояние от отметки планировки территории или естественного рельефа до подошвы фундамента.

Конструкции нулевого цикла гражданских зданий требуют устройства гидроизоляции. Выбор варианта конструктивного решения гидроизоляции зависит от характера воздействия грунтовой влаги. Вода поступает в фундаментные конструкции через грунт атмосферной влагой или грунтовой водой. Капиллярные явления вызывают отсырение стен подвала и первого этажа, что приводит к их преждевременному разрушению. Гидроизоляция бывает горизонтальной и вертикальной.