Глава 5. Технология устройства фундаментов и подземных сооружений.
5.1 Общие положения.
Фундаменты служат для передачи нагрузки от массы зданий на грунтовое основание. В зависимости от вида основания, его несущей способности и действующих на него нагрузок конструктивное решение фундаментов может быть разным.
Основные типы фундаментов:
ленточные;
свайные;
монолитная плита;
отдельно стоящие фундаменты.
Технологии устройства различных типов фундаментов имеют свои особенности.
Подземные сооружения имеют различное функциональное назначение. Это могут быть природоохранные объекты: очистные сооружения, отстойники, нефтеуловители, пылящие и шумные вагоноопрокидыватели, транспортные галереи, а также резервуары для воды, жидкого топлива, химических растворителей, отходов производства. В подземных сооружениях могут также размещаться автостоянки, убежища, хранилища различных материалов и т.п. Кроме того по технологиям устройства подземных сооружений могут возводиться фундаменты глубокого заложения.
5.2. Ленточные фундаменты.
Для большинства малоэтажных гражданских и промышленных зданий применяются ленточные фундаменты. Они относятся к фундаментам мелкого заложения, передающим нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву. Такие фундаменты возводят в открытых котлованах и траншеях.
Различают 2 типа ленточных фундаментов:
монолитные;
сборные.
Монолитные ленточные фундаменты.
Они устраиваются обычно в виде нижней армированной плиты и неармированной или малоармированной фундаментной стены, на которую опираются стены здания.
Процесс возведения монолитных фундаментов включает:
разбивку осей;
устройство опалубки;
установку арматуры;
разборку опалубки.
Виды опалубки, применяемой для устройства фундаментов:
металлические блок-формы;
стальная инвентарная опалубка из пространственных блоков или крупных щитов;
несъемная опалубка (железобетонная);
мелко- и крупнощитовая опалубка с палубой (рабочей поверхностью, соприкасающейся с бетоном) из водостойкой фанеры.
В отдельных случаях может применяться несъемная опалубка из плоских или пространственных железобетонных элементов. Опалубочные щиты или готовые опалубочные блоки на место изготовления конструкции устанавливаются, как правило, краном.
Армирование фундаментов выполняют из сеток или пространственных каркасов.
До начала укладки бетона должно быть тщательно подготовлено основание. Обычно на естественное основание укладывается подготовка под фундамент из бетона невысокого класса, который предотвращает впитывание цементного молочка грунтом. Для создания защитного слоя бетона устанавливают фиксаторы в шахматном порядке с шагом 1 м. Арматурные сетки и каркасы фундаментов, а также отдельные стрежни соединяют вязкой или сваркой. После завершения арматурных работ устанавливают опалубку.
Бетонирование необходимо вести непрерывно, не допуская образования швов. Бетонную смесь укладывают слоями толщиной 20-50 см и тщательно уплотняют. Ленточные фундаменты бетонируют (рис.5.1.) в зависимости от конструктивных особенностей в один, два и три этапа. Одноэтапное бетонирование применяется при устройстве ленточных фундаментов прямоугольного поперечного сечения или переменного сечения с площадью сечения до 3 м².
Ленточные фундаменты со ступенями (переменного сечения) при площади поперечного сечения более 3 м² бетонируют в два этапа – сначала ступени, потом стену. В три этапа бетонируют ленточные фундаменты с подколонниками, применяемые в каркасных зданиях.
Рис.5.1. Схема бетонирования монолитных ленточных фундаментов:
а) – фундаменты высотой до 3м; б) –фундаменты высотой более 3м; 1– опалубка; 2 – рабочая площадка; 3 – бадья с бетоном; 4 – бетон; 5 – глубинный вибратор; 6 – приемная воронка; 7) – звеньевой хобот.
Применение звеньевого хобота обусловено тем, что бетон не допускается сбрасывать свободным падением с высоты более 3-х метров из-за возможности его расслоения на составляющие компоненты.
Сборные ленточные фундаменты.
Они состоят из сборных фундаментных подушек, армированных по расчету, и бетонных (неармированных) стеновых блоков. Подушки и блоки унифицированы, они делятся на 4 группы по воспринимаемой нагрузке (рис.5.2.).
Рис.5.2. Элементы сборных ленточных фундаментов:
а) – фундаментная плита; б) – стеновой фундаментный блок.
В сейсмоопасных районах фундаменты усиливают армированными швами или железобетонными поясами, устраиваемыми по всему периметру здания на одном уровне.
Фундаментные плиты укладывают на песчаную подготовку толщиной 10 см и шириной на 20-30 см шире ширины плиты. Стеновые блоки укладывают на подушки и друг на друга (последующие ряды) на слой цементно-песчаного раствора толщиной 2-3 см. В соответствии с монтажной схемой на фундаментах размечают положение блоков первого (нижнего) ряда, отмечая места вертикальных швов. Монтаж начинают с установки маячных блоков в углах и местах пересечения стен на расстоянии 20-30 м друг от друга. Далее рядовые блоки устанавливают по шнуру-причалке.
Монтажный кран можно располагать на бровке котлована, тогда в пределах захватки сначала монтируют все фундаментные плиты, а затем блоки стен подвала. Если кран находится в котловане, то плиты и блоки устанавливают отдельными участками, исходя из того, что монтажный кран не сможет вторично войти в зону, где уже уложены блоки стен подвала.