8. Столбчатые и сплошные фундаменты.

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагруз­ки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного давления грунта основания (например, малоэтажные здания, некоторые типы панельных зданий) или когда слой грунта, служащий основа­нием, залегает на значительной глубине (3—5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными (рис. 1-2). Под зданиями с несущими стенами столб­чатые фундаменты располагают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3—5 м на глу­хих участках стен. По столбчатым фундаментам под несущие стены уст­раивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобе­тона. При расстоянии между столбчатыми фундаментами до 4 м иногда устраивают кирпичные армированные перемычки. Во избежание деформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промер­зании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраива­ют подушку из песка или шлака высотой 50—60 см.

Столбчатые фундаменты устраивают и под отдельно стоящие опо­ры зданий : под каменные колонны — сборный фундамент из железобетонных блоков-подушек, а под железобетонные колонны каркасных зданий — из железобетонных блоков-подушек и подко­лонников стаканного типа. Столбчатые фундаменты некоторых типов панельных зданий устраивают из железобетонных блоков-подушек стаканного типа и фундаментных столбов (колонн).

Рис.1. Столбчатые фундаменты малоэтажных зданий:

а – под каменные стены; б – под панельные стены малоэтажных зданий; 1- фундаментные столбы; 3 – шлак (песок); 4 – отмостка; 7 – рандбалка; 9 – фундаментно- цокольная рандбалка; 10 – стеновая панель; 11 – гидроизоляция.

Сплошные фундаменты проектируют в ви­де балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит, когда нагрузка, передаваемая на фундамент значительна, а грунт основания слабый. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пе­ресечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в пли­тах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подго­товку. Бетонные плиты не армируют. Железо­бетонные армируют по результатам расчетов.

Рис.2. Сборные столбчатые фундаменты многоэтажных зданий:

а – под каменные колонны; б – под сборные колонны; в – фундамент стаканного типа; 1 – блок-подушка; 2- колонны; 3- цокольная панель; 4 – отмостка; 5 – песчаная подсыпка; 6 – заливка цементным раствором; 7 – подколонник.

8. Свайные фундаменты.

Основным элементами свайных фундаментов являются собст­венно сваи, оголовки и ростверки (рис.1). Сваи представляют собой железобетонные, бе­тонные и реже деревянные или металлические стержни, погруженные в грунт ударным или вибрационным способом, ввинчиванием, или бетонируемые на месте, в заранее пробурен­ных скважинах.

г

Рис.1. Расположение свай в плане: а – однорядное; б – шахматное; в – двухрядное; г – куст свай под колонну; г – оголовник; 1 – свая; 2 – ростверк; 3 – бетонная или щебеночная подготовка; 4 – ростверк под колонну; 5 – колонна.

При проектировании свайных фундаментов необходимо знать следующие определения: свайный куст — группа свай под отдельный фундамент; свайный ростверк — несущий конструктивный элемент сооружения, передающий нагрузку от здания и сооружения на сваю или куст свай; свайный ростверк высокий — ростверк, опирающийся только на сваи и не имеющий контакта с основанием;свайный ростверк низкий — ростверк, опирающийся на сваи и имеющий контакт с основанием; свая-колонна — свая, которая одновременно выполняет роль сваи и колонны. Сваи в зависимости от величины передаваемых на грунт основа­ния нагрузок и механических свойств грунта могут располагаться в один, два ряда или в шахматном порядке (рис.1).

Расстояние между сваями должно быть не менее трех толщин (ди­аметров) свай. При передаче небольших нагрузок (для зданий сред­ней этажности и малоэтажных зданий) расстояние между сваями при­нимают 1,5 - 1,8 м. Расстояние между сваями - оболочками и сваями сплошного сечения (для многоэтажных зданий) назначает не менее 1,0 м. Сваи располагают обязательно под всеми углами здания и в точках пересечения осей стен. Для обеспечения равномерной передачи нагрузок от стен на сваи по верхним концам свай укладывают ростверки. Ростверки выполня­ются монолитными или сборными. Монолитные ростверки предназ­начены для кирпичных и блочных зданий, сборные - для крупнопа­нельных. Ширину ростверка следует принимать не менее толщины стены, но не менее 300 мм, высоту - более 400 мм. В панельных домах с малым шагом поперечных стен и перекры­тиями из панелей размером на комнату принимается наиболее эконо­мичный вариант конструкции - безростверковые свайные фундамен­ты. При этом роль продольных ростверков выполняют наружные цокольные панели, роль поперечных ростверков - поперечные стены в первом этаже, а панели перекрытия в уровне пола первого этажа опи­раются непосредственно на оголовники сваи . Верхняя часть, частично разрушенная при забивке свай, срезается и усиливается спе­циальными сборными железобетонными оголовниками .Свайные фундаменты с многорядным расположением свай реко­мендуется проектировать с ростверком (высотой 300-400 мм) из мо­нолитного бетона. При двухрядном расположении свай можно при­менять сборный ростверк.

По условиям взаимодействия с грунтом сваи следует подразделять на сваи-стойки и защемлённые в грунте сваи (висячие сваи). К сваям-стойкам надлежит относить сваи всех видов, опирающиеся на малосжимаемые грунты, то есть крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней прочности или прочным, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии.

К защемлённым в грунте следует относить сваи всех видов, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания нижним концом и боковой поверхностью Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м включительно следует подразделять: по способу армирования — на сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно напряжённые со стержневой или проволочной продольной арматурой (из высокопрочной проволоки и арматурных канатов) с поперечным армированием и без него; по форме поперечного сечения — на сваи квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения; по форме продольного сечения — на призматические, цилиндрические и с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные, булавовидные); по конструктивным особенностям — на сваи цельные и составные (из отдельных секций); по конструкции нижнего конца — на сваи с заостренным или плоским нижним концом.