Фундаменти є опорною частиною будівлі і призначені для передачі навантаження від вищерозташованих конструкцій на підставу.

Фундаменти будівлі повинні відповідати таким основним вимогам: мати достатню міцність і стійкість на Перекидання і ковзання в площині підошви, опиратися впливу атмосферних факторів (морозостійкість), а також впливу грунтових і агресивних вод, відповідати по довговічності терміну служби будівлі, бути економічними і індустріальними у виготовленні .

Розбивши місце під фундамент будівлі, приступають до виїмки грунту. Зведення фундаменту рекомендується проводити відразу після виїмки грунту. Висихаючи, земля в траншеї обсипається і доводиться витрачати багато часу на її видалення.

По конструкції фундаменти бувають: суцільні, стрічкові, стовпчасті й пальові.

суцільні фундаменти

Являють собою суцільну безблочна або ребристу залізобетонну плиту "під всією площею будівлі. Суцільні фундаменти влаштовують у випадках коли навантаження, що передається на фундамент, значна, а грунт підстави слабкий. Ця конструкція особливо доцільна, коли необхідно захистити підвал від проникнення грунтових вод при високому їх рівні , якщо підлога підвалу піддається знизу великим гідростатичного тиску.

Мал. 1 Суцільний безбалковими фундамент:

1 - залізобетонна фундаментна плита

Існують конструкції фундаментів у вигляді залізобетонних монолітних плит, які бувають безбалкові і ребристі.

Мал. 2. Суцільна залізобетонна фундаментна плита:

а - безбалковими; б - ребриста

стрічкові фундаменти

Влаштовують під стіни будівлі або під ряд окремих опор. У першому випадку фундаменти мають вигляд безперервних підземних стін (рис. 3 а), у другому - залізобетонних перехресних балок (рис. 3 б).

За своїм обрису в профілі стрічковий фундамент под.каменную стіну є в найпростішому випадку прямокутник (рис. 4д). Прямокутний перетин фундаменту по висоті допустимо лише при невеликих навантаженнях на фундамент і досить високої несучої здатності грунту.

У більшості випадків для передачі на підставу тиску, що не перевищує нормативного тиску на грунт, доводиться розширювати підошву фундаменту. Теоретичною формою перетину фундаменту з розширеною підошвою є трапеція (рис. 46). Розширення підошви не повинно бути занадто великим, щоб уникнути появи розтягуючих і сколюють в виступаючих частинах фундаменту і появи в них тріщин.

Мал. 3. Конструкції фундаментів:

а - фундамент у вигляді безперервних підземних стін: 1 -ленточний фундамент; 2-стіна; б-у вигляді перехресних залізобетонних балок: I - стрічковий фундамент під колони; 2 - залізобетонна колона

На основі досвіду встановлені кути нахилу теоретичної бічної грані фундаменту до вертикалі, по якій не виникає небезпечних розтягуючих і сколюють. Граничний кут, званий умовно кутом розподілу тиску в матеріалі фундаменту, становить для бетону 45 °, кладки на цементному розчині складу 1: 4 - 33 ° 30 ', для бутового кладкцна складному розчині складу 1: 1: 9 - 26 ° 30 ?.

У будівлях з підвалами перетин фундаменту в межах підвалу влаштовують прямокутної форми з розширенням нижче підлоги підвалу, званому подушкою (рис. 5 а). Часто фундаменти роблять ступеневої перетину (рис. 5 б).

Глибина закладення фундаменту повинна відповідати глибині залягання того шару грунту, який за своїми якостями можна прийняти для даної будівлі за природну підставу. При визначенні глибини закладення фундаменту необхідно враховувати глибину промерзання грунту. Закладати фундаменти рекомендується нижче глибини промерзання. Якщо основа складається з вологого дрібнозернистого грунту (пилуватого або дрібного піску, супіски, суглинку, глини), то підошву фундаменту розташовують не вище рівня промерзання грунту.

Рівень промерзання грунту приймають на глибині »де взимку спостерігається температура 0 ° С, за винятком глинистих і суглинних грунтів, для яких рівень промерзання приймається на меншій глибині, де виникає температура близько -1 ° С.

Нормативна глибина промерзання суглинних і глинистих ґрунтів вказана в СНіП 2.02.01-83 на схематичною мапі, в якій нанесені лінії однакових нормативних глибин промерзання, виражених в сантиметрах. Нормативну глибину промерзання пилуватих і дрібних пісків, супісків, пилуватих глин і суглинків приймають також по карті, але з коефіцієнтом 1,2.

Рис 4. Стрічкові фундаменти:

а - прямокутний; б - трапецеїдальний: 1 - обріз

Рис 5. Стрічкові фундаменти:

а - прямокутний з подушкою; б - ступінчастий з подушкою (1)

Дослідженнями встановлено, що грунт під фундаментами зовнішніх стін регулярно опалювальних будівель з температурою приміщень не нижче + 10 ° С промерзає на меншу глибину, ніж на відкритому майданчику. Тому розрахункову глибину промерзання під фундаментами опалювального будівлі зменшують проти нормативного значення на 30% при підлогах на грунті; якщо підлоги по грунту на латах - на 20%; підлоги, покладені на балках - на 10%.

Глибина закладення фундаменту під внутрішні стіни опалювальних будівель не залежить від глибини промерзання грунту, її призначають не менше 0,5 м від підлоги підвалу або рівня землі.

Глибина закладення фундаментів стін будівель, що мають неопалювані підвали, призначається від підлоги підвалу, вона дорівнює половині розрахункової глибини промерзання. Припущення, що чим глибше закладений фундамент, тим більше його стійкість і надійність роботи, є невірним.

При розташуванні підошви фундаменту нижче рівня промерзання грунту вертикальні сили морозного пученія перестають на неї діяти знизу, але діють на бічні поверхні дотичні сили морозного обдимання можуть витягнути фундамент разом з грунтом, що промерз, і відірвати його під легкими будівлями при пристрої фундаментів з цегли і дрібних блоків.

Тому, для успішної експлуатації фундаменту, щоб не допустити його деформацію на рухливих місцях необхідно не тільки розташувати підошву нижче за рівень промерзання грунтів, що позбавить від безпосереднього тиску мерзлого грунту знизу, а й нейтралізувати діють на бічні поверхні фундаменту дотичні сили морозного обдимання. Усередині фундаменту на всю його висоту закладають арматурний каркас, жорстко зв'язує верхні і нижні частини фундаменту, основу роблять розширеною у вигляді опорного майданчика-анкера, що не дозволяє витягнути фундамент із землі при морозному обдиманні грунту. Дане конструктивне рішення можливо при використань залізобетону.

При зведенні фундаменту з цегли або дрібних блоків, без внутрішнього вертикального армування, стіни виконують похилими-звужуються догори Наведений спосіб пристрою фундаментних стовпів і стін при ретельному вирівнюванні їх поверхонь значно послаблює бічне вертикальне вплив здимаються на фундамент. Вплив сил морозного обдимання зменшують: покриттям бічних поверхонь фундаменту ковзаючим шаром поліетиленової плівки; відпрацьованим машинним маслом; утеплення поверхневого шару ґрунту / навколо фундаменту шлаком »пінопластом, керамзитом, при якому зменшується місцева глибина промерзання грунту. Останнє може бути застосовано також для мелкозаглубленних фундаментів, побудованих раніше і що потребують захисту від морозного здимання.

На крупнопадающем рельєфі, при будівництві будинку необхідно враховувати бічний тиск грунту і його ймовірний зсув. Жорстко пов'язані в поздовжньому і поперечному напрямку стрічкові фундаменти працюють в цих умовах більш надійно. Стовпчасті фундаменти необхідно жорстко об'єднати поверху залізобетонним поясом - ростверком, для більш ефективної спільної роботи всіх конструктивних елементів. У гравелістих, пісках великих і середньої крупності, а також в великоуламкових грунтах глибина закладення фундаменту не залежить від глибини промерзання, але вона повинна бути не менше 0,5 м, рахуючи від природного рівня грунту (планувальної позначки при плануванні зрізанням і підсипанням).

У сучасному будівництві найбільш індустріальні збірні бетонні та залізобетонні фундаменти з великих фундаментних блоків. Застосування збірних фундаментів дозволяє значно скоротити терміни будівництва і зменшити трудомісткість робіт. Збірний фундамент (рис.6) складається з двох елементів: подушки із залізобетонних блоків прямокутної або трапецеїдальної форми (рис. 7) t укладається на ретельно утрамбовану піщану підготовку товщиною 150 мм, і вертикальної стінки з блоків у вигляді бетонних прямокутних паралелепіпедів.

Мал. 6. Збірний стрічковий фундамент з бетонних блоків під стіни будинку з підвалом і технічним підпіллям:

I- фундаментна плита; 2 - бетонні стінові блоки; 3 - забарвлення гарячий

бітумом; 4 - цементно-піщаний розчин; 5 - вимощення; б - два шари толю йди

гідронзола на бітумної мастиці; 7 - цокольне перекриття

Мал. 7. Фундаментний блок-подушка

При будівництві на слабких сільносжімаемих грунтах, в збірних фундаментах, для підвищення опору розтягуючих зусиль і жорсткості влаштовують залізобетонні пояси завтовшки 100-150 мм або армовані шви товщиною 30-50 мм, розміщуючи їх між подушкою і нижнім рядом фундаментних блоків, а також на рівні верхнього обріза фундаменту.

Стіни фундаментів, що вмонтовуються з крупних блоків, незважаючи на їх велику міцність, іноді влаштовують товщі надземної частини стін. В результаті міцність матеріалу використовується всього на 15-20%. Розрахунки показують, що товщину стін збірних фундаментів допустимо приймати рівній товщині надземних стін, але не менше 300 мм.

Економії будівельних матеріалів можна домогтися за допомогою пристрою переривчастих фундаментів, що складаються із залізобетонних блоків-подушок, укладених не впритул, як це передбачено в стрічкових фундаментах, а на деякій відстані один від іншого, приблизно від 0,2 до 0,9 м. Проміжки між блоками засипають ґрунтом.

стовпчасті фундаменти

Мають вигляд окремих опор, що влаштовуються під стіни, стовпи або колони. При незначних навантаженнях на фундамент, коли тиск на грунт менше нормативного, безперервні стрічкові фундаменти під стіни малоповерхових будинків доцільно замінювати столбчатимі. Фундаментні стовпи з бетону або залізобетону перекривають залізобетонними фундаментними балками, на яких зводиться стіна. Щоб усунути можливість випирання фундаментної балки внаслідок спучування розташованого під нею грунту, під нею влаштовують піщану або шлакову подушку товщиною 0,5 м.

Відстань між осями фундаментних стовпів приймають рівним 2,5-3 м. Стовпи розташовують обов'язково під кутами будівлі, в місцях перетину і примикання стін і під простінками.

Стовпчасті фундаменти під стіни зводять також в будівлях великої поверховості при значній глибині закладення фундаменту - 4-5 м, коли пристрій стрічкового безперервного фундаменту невигідно внаслідок великого його обсягу і, отже, більшої витрати матеріалів. Стовпи перекривають збірними залізобетонними балками, на яких зводять стіни. Стовпчасті поодинокі фундаменти влаштовують також під окремі опори будівель. На малюнку 8а зображений збірний фундамент під цегляний стовп, виконаний із залізобетонних блоків-подушок. Більш економічним варіантом є укладання під цегляні стовпи залізобетонних блоків-плит (рис. 8 б). Збірні фундаменти під залізобетонні колони каркасних будівлі можуть складатися з одного залізобетонного черевика стаканного типу (рис, 8в) або із залізобетонних блоку-склянки і опорної плити під ним (рис. 8г).

пальові фундаменти

Складаються з окремих паль, об'єднаних зверху бетонною або залізобетонною плитою або балкою, званої ростверком (рис. 9). Пальові фундаменти влаштовують у випадках, коли необхідно передати на слабкий грунт значні навантаження.

Рис 8. Збірні фундаменти під окремі опори:

а - під цегляні стовпи з блоків стрічкових фундаментів; б - те ж, зі спеціальних залізобетонних плит; в -під залізобетонну колону з черевика стаканного типу; г - то ж, з блоку-склянки і опорної плити

Палі диференціюють за матеріалом, методу виготовлення і занурення в грунт, характеру роботи в грунті. За матеріалом палі бувають дерев'яні, бетонні, залізобетонні, сталеві і комбіновані. За методом виготовлення і занурення в грунт палі бувають забивні, занурювані в грунт в готовому вигляді, і набивні, виготовлені безпосередньо в ґрунті. Залежно від характеру роботи в грунті розрізняють два види паль: палі - стійки і висячі. Палі-стійки своїми кінцями спираються на міцний грунт, наприклад, скельну породу і передають на нього навантаження (рис. 10). Їх застосовують, коли глибина залягання міцного грунту не перевищує можливої ​​довжини палі. Пальові фундаменти на палях-стійках практично не дають опади.

Якщо міцний грунт знаходиться на значній глибині застосовують висячі палі, несуча здатність яких визначається сумою опору сил тертя по бічній поверхні і грунту під вістрям палі (рис. 11).

Мал. 9. Види паль в ґрунті:

а - висячі палі; б-палі-стійки: 1 - щільний вапняк; 2 - суглинок мулистий пластичний; 3 -.іл; 4 - мулистий пісок; 5 - торф; 6 - рослинний шар

Дерев'яні палі дешеві, але оскільки вони швидко загнивають, якщо знаходяться в грунті зі змінною вологістю, голови дерев'яних паль слід розташовувати нижче найнижчого рівня грунтових вод. Однак на місцевості з високим рівнем грунтових вод дерев'яні палі стоять дуже довго, якщо постійно знаходяться у воді. У світовій практиці відомі приклади чотирьохсотрічного будівель на дерев'яних палях, до цього дня знаходяться в хорошому технічному стані.

Залізобетонні палі довговічні, дорожче дерев'яних, але здатні витримувати значні навантаження. Значно розширена сфера їх застосування з огляду на те, що проектна відмітка голів залізобетонних паль не залежить від рівня грунтових вод. Відстань між осями паль визначається розрахунковим способом. В межах найбільш часто зустрічаються глибин занурення паль - від 5 до 20 м ці відстані для звичайних діаметрів паль складають від 3 ... 8d, де d - діаметр палі.

Рис 10. Забивна паля-стійка фундаменту:

I - гідроізоляція; 2 - поверхня землі; 3 - залізобетонна балка ростверку; 4 - забивна паля прямокутного перетину; 5 - щільний грунт

Мал. 11. Набивна висяча паля фундаменту:

1 - гідроізоляція; 2 - залізобетонна балка ростверку; 3 - набивна паля; 4 - наконечник обсадної труби; 5-слабкі грунти

Пальові фундаменти, в порівнянні з блоковими, дають меншу осадку, завдяки чому знижується ймовірність нерівномірних деформацій грунту.

При підготовці основи іноді в грунті виявляють старі засипані колодязі, ями, випадкові слабкі прошарки грунту. Щоб уникнути нерівномірного осідання фундаментів ці місця необхідно розчистити і заповнити кладкою, худим бетоном або утрамбованим піском, а при зведенні фундаментів над цими місцями слід накласти армовані шви.

Фундаменти піддаються зволоженню просочується через грунт атмосферною вологою або ґрунтовою водою. Внаслідок капілярності волога по фундаменту піднімається вгору і в стінах першого поверху з'являється вогкість. Щоб перепинити проникнення вологи в стіни, в їх нижній частині влаштовують ізоляційний шар, найчастіше з двох шарів бітумних рулонних матеріалів (руберойду і ін.), Склеєних між собою водонепроникною бітумною мастикою.

В процесі експлуатації фундаментів необхідно стежити за осіданням підстави і можливими деформаціями.

підвали

Одним з важливих умов збереження і цілісності будинку є гідроізоляція підвалу. Стіни та підлога підвалів, незалежно від розташування ґрунтових вод, необхідно ізолювати від просочуються через грунт поверхневих вод, а також від капілярної грунтової вла-rHj піднімається вгору. У підвальних приміщеннях, при розташуванні рівня грунтових вод нижче підлоги підвалу, достатньою гідроізоляцією підлоги служить його бетонна підготовка і виконаний по ній водонепроникна підлога, а гідроізоляцією стін - покриття поверхні, що стикається з грунтом, двома шарами гарячого бітуму. Якщо рівень грунтових вод знаходиться вище підлоги підвалу, в цьому випадку створюється напір води тим більший, чим більше різниця рівнів підлоги і грунтових вод. У зв'язку з цим для гідроізоляції стін і підлоги підвалу необхідно створити оболонку, яка могла б чинити опір дії гідростатичного тиску.

Ефективним заходом щодо боротьби з проникненням в підвал ґрунтових вод є пристрій дренажу. Сутність пристрою дренажу полягає в наступному. Навколо будівлі на відстані 2-3 м від фундаменту влаштовують канави з ухилом 0,002--0,006 в сторону збірної відвідної канави. По дну канав з ухилом прокладають трубки (бетонні * керамічні або інші). У стінках трубок є отвори, через які проникає вода.

Канави з трубами засипають шаром крупного гравію, потім шаром крупного піску і зверху-відкритим грунтом. За укладеним в канавах трубах вода стікає в низину (кювету, яр, річку і ін.). В результаті пристрою дренажу рівень ґрунтових вод знижується.

Коли рівень грунтових вод розташований не вище 0,2 м від підлоги підвалу, гадроізоляцію підлоги і стін підвалу влаштовують так. Після обмазки стін бітумом влаштовують глиняний замок, тобто до відсипання траншеї забивають впритул до зовнішньої стіни підвалу пом'яту жирну глину. Бетонну підготовку підлоги також укладають по шару м'ятою жирної глини.

При висоті рівня грунтових вод від 0,2 до 0,5 м застосовують обклеювальну гідроізоляцію з двох шарів руберойду на бітумній мастиці (рис.12). Ізоляцію укладають по бетонній підготовці підлоги, поверхня якої вирівнюють шаром цементного розчину або асфальту.

Оскільки конструкція підлоги повинна витримувати досить великий гідростатичний тиск знизу, поверх ізоляції укладають навантажувальний шар бетону, який своєю вагою врівноважує тиск води. Із зовнішнього боку стін наклеюють ізоляцію на бітумній мастиці і захищають кладкою з цегли-залізняку в 1/2 цегли на цементному розчині і шаром м'ятою жирної глини товщиною 250 мм.

Обклеювальну ізоляцію зовнішніх стін підвалу розташовують на 0,5 м вище рівня грунтових вод, враховуючи його можливе коливання.

Рис 12. Гідроізоляція стрічкового фундаменту в будівлі з підвалом:

1 - шар навантажувального бетону; 2 - бетонна підготовка; 3 - рулонна гідроізоляція; 4 - пом'ята жирна глина 250 мм; 5 - кладка з цегли-залізняку на цементному розчині 120 мм; 6 - подвійний шар бітуму

Мал. 13. Гідроізоляція стрічкового фундаменту в будівлі з підвалом:

1 бетонні підготовка; 2-залізобетонна плита; 3-рулонний гідроізоляція;

4 - пом'ята жирна глина 250 мм; 5 - кладка з цегли-залізняку на цементному

розчині 120 мм; б - подвійний шар бітуму

Якщо рівень грунтових вод розташований вище підлоги підвалу більш ніж на 0,5 м, то поверх гідроізоляції підлоги, виконуваної з трьох шарів руберойду або гидроїзола, влаштовують залізобетонну плиту (рис. 13). Плиту закладають в стіну підвалу, яка, працюючи на вигин, сприймає гідростатичний тиск ґрунтових вод.

При високому рівні ґрунтових вод пристрій зовнішньої гідроізоляції іноді викликає труднощі. У таких випадках її виконують по внутрішній поверхні стін підвалу {рис.14). Гідростатичний напір сприймається спеціальної залізобетонною конструкцією - кесоном.

Мал. 14. Гідроізоляція підвалу при великих напору ґрунтових вод;

1 - рулонний ізоляція; 2 - бетонна підготовка; 3 - цементний шар; 4 - цементна стяжка; 5 - залізобетонна коробчатая конструкція; 6 - чиста підлога; 7 - цементна штукатурка по бітумної обмазці; 8 - гідроізоляція

Необхідні особливості, які враховуються при будівництві фундаментів і зведенні цоколів

При закладці фундаментів будь-якого типу необхідно дотримуватися таких правил:

У більшості фундаментних конструкцій застосовується бетон. Бетон має властивість "дозрівання", 28 - 30 днів. Після закладення бетонної конструкції її треба витримувати протягом даного часу без навантажень і бажано закрити або руберойдом, або іншим підручним матеріалом від пересихання верхнього шару. У період схоплювання бетону періодично поливати фундамент водою, щоб не допустити його нерівномірного висихання. Так що будівля будинку на тільки що зведеному фундаменті таїть в собі небезпеку, дефекти не змусять чекати.

Гідроізоляція фундаменту має важливе значення. Вона полягає в обмазці гарячим бітумом всієї поверхні, що стикається з грунтом. Ізолюють також і стіни. Для цього прокладають два шари руберойду (1-й шар - між цоколем і нульовим рівнем; 2-й шар - між цоколем і основною стіною будинку). Це оберігає стіни будинку і цоколь від вогкості.

Захист зовнішньої сторони цоколя від атмосферних впливів. Це досягається штукатуркою або облицюванням плиткою. Для затірки фундаменту в суміш додають резіносодержащіх компоненти (золу від згорілих автомобільних покришок). Виходить "шуба" для цоколя. Вона красива і надійна.

При зведенні цоколя передбачаються вентиляційні отвори. Влітку вони служать для провітрювання підпілля, а взимку їх закривають, щоб вогкість не потрапила в будинок.

Отмостка необхідна для захисту фундаменту від впливу поверхневих вод. Ширина вимощення від 0,75 до I метра з нахилом від стіни цоколя. Як матеріали використовуються: залізобетон, асфальт, бетон або добре утрамбована глина.

Пристрій зливу дощової води з дахів також впливає на міцність фундаменту. Дощова вода з даху потрапляє на вимощення, розбиває її і цоколь поступово, нерівномірно зволожує грунт поблизу фундаменту. Це позначається на несучій здатності фундаменту і сприяє просідання фундаменту.

Переглядів: 1718