Основы строительного дела - В.В.Беляков. Основы строительного дела
 Скачать 1.03 Mb.
|
5.3. Основания и фундаментыИнженеру-строителю в процессе его производственной деятельности приходится сталкиваться с целым рядом задач, успешное решение которых связано с правильной оценкой совместной работы оснований и фундаментов, их реальных свойств в условиях строительства и последующей эксплуатации зданий и сооружений. Фундаментостроение является одной из наиболее трудоемких и материалоемких работ в строительстве. Качеством подготовки оснований и устройства фундаментов определяется эксплуатационная надежность возводимых зданий и сооружений. Основанием называют толщу грунтов, воспринимающую нагрузку от здания или сооружения. В свою очередь, грунтом называется горная порода или почва, используемая в качестве основания для возведения зданий и сооружений. Основания разделяют на скальные и нескальные. Скальным основанием называют массивные горные породы, имеющие жесткие связи между зернами, залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива и характеризующиеся значительной прочностью при сжатии (5 МПа и более). Нескальные или грунтовые основания представляют собой либо толщу несвязных горных пород, либо связных, но при этом прочность связей во много раз меньше прочности минеральных частиц. К этому типу относят основания из крупнообломочных, песчаных и пылевато-глинистых грунтов. Нескальные основания подразделяют на естественные и искусственно улучшенные. Чаще всего располагать здание или сооружение на поверхности земли бывает нецелесообразно, поскольку верхние слои грунта имеют низкую несущую способность и не могут воспринять нагрузку от массы здания или сооружения, они способны значительно деформироваться под влиянием климатических факторов в результате пучения при промерзании, просадки при оттаивании, усадки при высыхании и набухания при увлажнении. Это вызывает необходимость применения специальной конструкции, которую называют фундаментом. Фундаменты должны быть прочными, долговечными, устойчивыми к воздействию подземных вод, опрокидывающих сил ветра, скольжению и др. Кроме того, они не должны допускать превышения осадок зданий и сооружений, регламентированных нормативными документами, и иметь наиболее экономичные формы для конкретных инженерно-геологических условий. Таким образом, фундамент - это подземная часть здания, которая предназначена для передачи нагрузки от здания или сооружения на залегающие на некоторой глубине грунты основания. Плоскость фундамента, опирающуюся на основание, называют подошвой (рис. 9). Поверхность фундамента, на которую опирается надземная конструкция, а также границу между соседними уступами называют обрезом.  Рис. 9. Конструкция фундамента Фундаменты подразделяют на следующие основные категории: фундаменты, возводимые в открытых котлованах, фундаменты глубокого заложения и свайные фундаменты. В зависимости от конструктивного решения фундаменты могут быть сплошными, ленточными, столбчатыми и смешанными. Сплошные фундаменты устраиваются под всем сооружением в виде ребристых или гладких плит, в виде коробов или массивов под трубами, мостовыми опорами, элеваторами, водонапорными башнями, машинами. Ленточные фундаменты (рис. 10) преимущественно устраивают под жилыми и общественными зданиями. При глубине заложения до 5 м их располагают в виде непрерывных протяженных элементов, параллельных или перекрещивающихся в плане.  Рис. 10. Ленточный фундамент: h - глубина заложения фундамента; hn - подушка фундамента; b - ширина подошвы фундамента Столбчатые фундаменты (рис 11) - это компактные опорные конструкции, передающие сосредоточенную нагрузку. Такие фундаменты обычно устраивают под каркасными зданиями, а также под отдельно стоящими колоннами, мачтами, столбами.  Рис. 11. Отдельные столбчатые фундаменты: 1 - фундаментная балка; 2 - стена; 3 - бетонный или каменный столб; 4 - подушка Смешанные фундаменты представляют собой сочетание ленточного или сплошного фундамента со столбчатым. Основными элементами фундамента являются: глубина его заложения h, ширина подошвы фундамента b, высота подушки h n (рис. 10). Свайные фундаменты. Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи (рис. 12). Такой фундамент состоит из свай, по верхней части которых устраивают специальный конструктивный элемент - ростверк. Свайные фундаменты устраивают там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые грунты (это могут быть грунты насыпные, водонасыщенные, просадочные). По характеру работы в грунте сваи делят на висячие (рис. 12, а) и сваи-стойки (рис. 12, б). Висячие сваи не достигают прочного грунта и нагрузку от здания воспринимают главным образом за счет сил трения, возникающих между боковой поверхностью и грунтом. Сваи-стойки проходят через слабый грунт и нижними концами опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от здания. По материалу сваи бывают железобетонные, бетонные, стальные, деревянные. Говоря о фундаментах, следует отметить необходимость устройства их гидроизоляции для защиты от увлажнения и размораживания как самого материала фундаментов, так и подвальных помещений.  Рис. 12. Схемы свайного фундамента: а) - со сваями-стойками; б) - с висячими сваями: 1 - стена; 2 - ростверк; 3 - сваи; 4 - грунт, Р - нагрузка Чаще всего применяют (за исключением специальных случаев) обмазочную и оклеечную гидроизоляцию. В первом случае вертикальные поверхности фундаментов после просушки покрывают слоем гидро-изоляционного материала, например, разогретого битума или битумной мастики. При устройстве оклеечной гидроизоляции на вертикальную поверхность фундамента, чаще всего только с наружной стороны, наклеивают несколько слоев рулонных гидроизоляционных материалов (например, рубероида) (рис. 13).  Рис. 13. Защита помещения от сырости: 1 - обмазка битумом или оклейка рубероидом; 2 - горизонтальная гидроизоляция В обязательном порядке во избежание проникновения сырости в помещения первого этажа за счет капиллярного переноса влаги устраивают рулонную гидроизоляцию ниже уровня пола первого этажа. На это следует обратить особое внимание, поскольку восстановление пропущенной или небрежно выполненной горизонтальной гидроизоляции технически очень сложно и требует, кроме того, больших материальных и трудовых затрат. |