Виды фундаментов.
Ленточные фундаменты
Ленточныефундаментыобычновозводятпристроительстве зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями,а также в случаях, когда под домом устраивают подвал илитеплоеподполье,целесообразнотакжеустройстволенточных фундаментов при мелком заложении (до 0,5-0,7м), в сухих грунтах, даже если здание строят без подвала иподполья. Поскольку у них одинаковая толщина по всемупериметрудома,тоэтопозволяетсравнительнолегкообразоватьтеплоеподполье.Оправданоприменениеленточныхфундаментовивзданияхстяжелымистенамииперекрытиями, а также при устройстве подвала.
Столбчатые фундаменты
Столбчатыефундаментыподводятподдеревянные дома с легкими стенами и без подвалов– рубленые, каркасные, щитовые. Столбы ставятсяпоугламдома,вместахпересечениястен,поднесущимистенамиитяжелымиперегородками.Такиефундаментынеподходятдляглинистойпочвы,болотистыхместипочвы,гдерядомпроходятгрунтовыеводы.Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть и особенности, мешающие врядеслучаевихприменению.Так,вгоризонтально-подвижныхгрунтахнедостаточнаихустойчивостькопрокидыванию,апотомунеобходимажесткаяверхняяобвязка,котораяпрепятствуетбоковомусдвигу.Ограниченоихприменениенаслабонесущихгрунтахпристроительстведомовсостенамиизтяжелыхконструкций.Крометого,возникаютсложностииприустройствецоколя.Есливленточныхфундаментахобразовать цоколь, являющийся их продолжением, довольно просто, то пристолбчатых опорах заполнение пространства между ними, стеной и землей(забирка) довольно трудоемко.
Плитные фундаменты
Плитныефундаментысооружаютнатяжелыхпучинистыхипросадочныхгрунтах.Ониимеютжесткуюконструкцию-однуплиту, выполненнуюподвсейплоскостьюздания.Такиефундаментыхорошовыравниваютвсевертикальныеигоризонтальныеперемещениягрунта. Возведениеплитныхфундаментовпрактикуетсявосновномвмалоэтажном строительстве при небольшой и простой форме плана здания.Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема бетона и расхода металла на арматуру. Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных фундаментов, но в отличие от них имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта.
Свайный фундамент
Сваи – это столбы с заостренным нижнимконцом.Ихзабиваютиливворачиваютвземлю.Попонятнымпричинамвинтовыесваиболееустойчивы.Ониподобныгигантскимшурупам,новкручиваютсяспомощьюмалогабаритногооборудования.Подобнаятехнологияспособствуетсохранениюпервозданноголандшафтаиоказываетминимальноетехногенноевоздействиенастроительнойплощадкеи вокруг нее.
Свайныефундаментыиспользуюттам,гдеверхнийслойгрунтанеможетвыдержатьбольшуютяжесть,асниматьегодоболееплотных слоев и ставить фундамент на нихоказываетсяслишкомдорогойзатеей–потойпричине,чтоониначинаютсячересчур глубоко.Проходясквозьслабыеслоигрунта,сваяупираютсявболеетвердыеипередаетимнагрузкуотздания. Несущаяспособность одной сваи обычно находится впределах от 2 до 5 тонн, т.е. это подходящийвариантдлякрупногабаритногостроительства. Но иногда сваи не забивают и не вворачивают, а изготовляютнепосредственновгрунте.Вэтомслучаебурятскважину,вставляютарматурныйкаркасилиполыетрубы,послечегоскважинузаливаютбетоном.Затембетонобязательноуплотняетсяутрамбовкойиливибрацией.Чемтакиесваиотличаютсяотстолбов,образующихфундаментыстолбчатоготипа?Принципиальноничем,только размером и несущей способностью. Вданном случае свая – это большой столб. Их также используют при высоком уровне стояния грунтовых вод и наплывунах.Свайныефундаментыхарактерны,дляВенециииСанкт-Петербурга.7
Классификация фундаментов.
По конструктивному решению подразделяются на ленточные (в виде непрерывных подземных стен или железобетонных перекрестных балок; столбчатые, устраиваемые под стеныи колонны; сплошные –безбалочные и ребристые; свайные.
По характеру статическойработы
Поддействиемнагрузкифундаментыразличают:жесткие,работающие только на сжатие, и гибкие, работающиепреимущественно на изгиб.К первому виду относят все фундаменты, кромежелезобетонных.Гибкиежелезобетонныефундаментыспособнывоспринимать растягивающие усилия.
По материалу
Фундаментывыполняютизестественныхматериалов(дерево-вовременных постройках, бутовый камень), и из искусственных материалов(бутобетон, бетон сборный или монолитный, железобетон.Внастоящеевремяпредпочтениеотдаютбетоннымижелезобетонным фундаментам.
По заглублению в грунт
Различают фундаменты мелкого заложения (менее 5 м) и глубокого (более 5м).Минимальнуюглубинузаложенияфундаментовдляотапливаемыхзданийпринимаютподнаружныестенынеменееглубиныпромерзанияплюс 100-200 мм и не менее 0,7 м; под внутренние стены не менее 0, 5 м.
По форме
Оптимальнойформой поперечного сечения жестких фундаментов являетсятрапеция, где обычно угол распределения давления принимают: для бута ибутобетона –27-33, бетона–45. Практическиэти фундаментыс учетомпотребностей расчетной ширины подошвы могут быть прямоугольными иступенчатыми. Блоки-подушки выполняют прямоугольной и трапецивидной
формы.
По способу возведения
Фундаменты бывают сборными и монолитными.
Техническое обслуживание и ремонт фундамента.Дляэффективногосодержанияфундаментовспециалистамнужнознатьнормативные эксплуатационные требования к ним, указанные в СНиПе, ивозможныеконструктивныеихрешения,атакжехарактеристикуфундаментовзданиясогласноегопроекту.Всеэтисведения можно свести в несколько групп: о реальных воздействиях на фундаменты — о величине ихарактеренагрузок, о структуре, прочности и влажности оснований, об атмосферныхосадкахигрунтовыхводах,ихглубинезалеганияиагрессивности,обопасности пучения грунтов,а также о требованиях к глубине заложения фундаментов;обособенностяхконкретныхвариантоврешенийфундаментов—ленточных, столбчатых, сплошных, свайных и др. Применительно к даннымгидрогеологическим и климатическим условиям; об эксплуатационныхтребованияхкфундаментам — ихпрочности,устойчивости,глубинезаложениясучетомнагрузок,несущейспособности грунтов, уровне грунтовых вод и глубине промерзания, а такжеомерахзащитыфундаментовотатмосферныхосадкови грунтовыхвод,особенно если они агрессивны, от морозного пучения;об элементах фундаментов, удовлетворяющих предъявляемым к нимэксплуатационнымтребованиям,— онесущем элементе,которыйдолженбыть заглублен с учетом прочностигрунтов, величины нагрузок, наличиягрунтовых вод и глубины промерзания, а также о наличии гидроизоляции,отмостки и др.Необходимо уметь в итоге построить структурную схему фундамента в общемвидесобозначениемнанейвсехвоздействующихфакторов и сочетанием конструктивных элементов. Нужнотакжеизучитьхарактеристикугрунтовиконструктивноерешениефундаментаэксплуатируемогозданиясучетомгидрогеологических,климатическихидругихособенностей.Пользуясьперечисленнымисведениямиофундаментах,ответственныйзаэксплуатацию здания производит квалифицированную экспертизу и даеттехническуюоценку«своему»фундаменту.Ондолженвыявить,насколькопоследнийотвечаетсвоемуназначению,вкакоймеревпроектеипристроительстве,правильноивсестороннеучтеныпредъявленные к фундаментам эксплуатационные требования и как ониреализованы,насколькорациональновыбрантипфундамента,его материал,размеры,заглубление,атакженасколькоэффективнорешена защита его от атмосферных осадков и грунтовых вод.Еслиитогитакогоанализаположительны—значит,фундаментспроектированипостроенсучетомвсехпредъявленныхкнемутребованийиместныхусловийинаходитсявисправномсостоянии.Если же будут выявлены недостатки и ошибки,допущенныев проектеили при строительстве здания, то ихнадо тщательно изучить, чтобысвоевременно устранить или предотвратить их развитие.Входеэксплуатациинужноосуществлятьпостоянныйуходзафундаментами: не допускать срезки или подсыпки грунта вокруг здания;сохранять в исправном состоянии отмостку; исключать скопления воды уздания,атемболееподтоплениефундамента;проводитьдругиемеры,предусмотренныеинструкциейпоэксплуатации.Особенноопасенобильныйполивзеленыхнасажденийвблизизданий(безорганизованного отвода воды), ибо нередко это приводит к повышениюуровня грунтовых вод и изменению условий работы основания, а вследза ним и фундамента.Должнабытьобеспеченасохранностьфундаментов,еслирядомсними ведутся земляные работы, при постройке рядом нового здания илиустройстве котлованов для иных целей. При раскрытии сооружения в связи с ремонтными работами, еслипод фундаментами залегают пучинистые грунты, нужно предотвратитьихпромерзаниеипучение,временноутепливфундаменты.Опытпоказывает, что нарушение условий сохранности фундаментов приводитк разрушению зданий после многих лет нормальной их службы.Принеобходимостинадопроизвеститекущийремонтдлязащитыфундаментов от разрушения или поставить здание на капитальный ремонтдля их усиления.Нередко причиной деформаций фундаментов и вышележащих частейздания являются силы морозного пучения, которые могут возникнуть при определенных условиях как в период строительства, так и через много летпослесдачизданийвэксплуатацию.Этиусловияможноинужноисключить:срезкугрунтавокругзданий,заменуеголегкопромерзающим,напримеркаменнымматериалом,бетоном,увлажнение грунтов вокруг зданий и под фундаментами.Следовательно,подморознымпучениемгрунтовпонимаетсяихсвойство(приопределенномсочетаниигидрогеологическихусловийвпределахслоясезонногопромерзания)увеличиватьсявобъемеподдействиемсилкристаллизациильдаприфазовыхпревращенияхсодержащейсявгрунтеидополнительноподсасываемойводыккристаллам льда. Проявляетсяэто свойство в неравномерном поднятиигрунтаифундаментовиз-заобразованияледовыхвключений.Выпучивание фундаментов зданий в период их эксплуатации объясняется следующими факторами: содержанием в грунте, в зоне сезонного промерзания, более30% (по массе) пылеватых частиц диаметром от 0,5 до 0,005 мм; промерзаниемгрунтоввзонеоснованияфундаментов; наличием влаги в грунте;превышением сил пучения над давлением вышележащих частей здания; неправильнойконструкциейфундамента—невыполнениемвходестроительствапротивопучинныхмероприятий(безанкернаяконструкцияфундамента,отсутствиеобмазки,исключающей смерзание грунта со стенками фундамента, и др.).Важнымпротивопучинныммероприятиемявляетсязащитаоснованийиокружающегофундаментгрунтаотизбыточногоувлажнения и промерзания: нельзядопускать повышения влажностигрунта в зоне 5 м вокруг здания, а также создавать условия(например,срезатьгрунтвокругздания),способствующиепромерзанию основания.Работникамэксплуатационнойслужбынеобходимо,особенновосеннийизимнийпериоды,следитьзаисправностьюводоотводящихустройств,недопускатьзастояводывблизифундаментовитечейееизинженерныхсистем,особеннопередзамерзанием грунтов и т. п.Ведущиесявблизизданийремонтныеработы,не должны препятствовать стоку атмосферных и талых води оказыватьвлияниенаглубинупромерзаниягрунтов.Должныбытьв с е г д аисправныотмостки,теплоизоляционныешлаковыеподушки,защищающиегрунтвокругзданияотпромерзания.Повреждение фундаментов может быть вызвано рядом причин: деформациейоснованияинеравномернымиосадкамифундамента; перегрузкой фундамента; ошибками в конструировании фундамента и при выборедля него материалов; воздействием агрессивной среды на материал фундамента. Усиление фундаментов может быть осуществлено путемукрепленияих кладки,увеличением размеров — ширины иглубинызаложения,атакжепередачейнагрузкинанижележащиеслоигрунта.Примеры повреждений и восстановления цоколей, отмосток и входных площадок.Упомянутые способы усиления фундаментов неравноценныи каждыйиз них может быть применен в определенных условиях. Следует иметь ввиду, что работы по усилению фундаментов не только сложны и трудоемки,ноивесьмаответственны.Ихдолжнывыполнятьспециализированныебригадыоченьосторожно,захватками(обычнонеболее 2 м), чтобы не повредить смежные участки ивышележащиечастиздания.Длявыполнениятакихработсоставляютсяпроекты,разрабатываются технологические карты.
Вывод.
Заканчивая обсуждение основных типов фундаментов, упомянем о том, чторасчетный срок службы монолитных фундаментов – как ленточных, так иплитных–достигает150лет.Конечно,чтобыфундаментвыдержалполторавека,нужнособлюстивсенеобходимыетехнологические нормы при его возведении. А вот срок службы столбчатыхфундаментов намного меньше – из природного камня около пятидесяти лет, аизкирпичаитогоменьше–неболеетридцати.Поэтомуквыборуфундамента нужно подойти очень ответственно.Всёзакономерно:чембольше средств вы тратите при строительстве, тем дольше простоит ваш дом.И всё же вовсе не обязательно строить на века, не обязательно мыслить стольмасштабно. Кстати, это вовсе не противоречит тому, что жизнь прекрасна.
СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ.
1. Архитектура,строительство,дизайн.ПодобщейредакциейА.Г.Лазарева.-Изд. 2.-Ростов н/Дону: Феникс
2. Технологиястроительныхпроцессов:Учебникдлявузовпоспец.«Промышленное гражданское строительство»/А.А.Афанасьев,Н.НДанилов, В.Д.Копылов. Высш. шк.,1997.
3. Основы архитектуры зданий и сооружений Е.Н.Белоконев. Изд.2-е—Ростов н/Дону: Феникс,2005