4. Понятие грунт и «основание». Естественные и искусственные основания.

Взаимодействие грунтового основания с фундаментом.

Глубина заложения подошвы фундамента в зависимости от характера грунта основания.

Классификация фундаментов по конструктивным решениям.

Ленточные и столбчатые фундаменты малоэтажных зданий. Особенности конструкций.

Плитные фундаменты и условия их применения.

Свайные фундаменты. Особенности и условия применения.

Схема фундаментов из сборных железобетонных элементов.

Схема бутобетонного фундамента.

Защита фундаментов зданий и стен подвалов от грунтовых и атмосферных вод.

Конструктивные решения гидроизоляции подвалов от грунтовых вод.

Понятие грунт и «основание». Естественные и искусственные основания.

Грунт – геологические породы, залегающие в верхних слоях земной коры, состоящие из твердых частиц разной крупности и пор, используемые как основа для возведения зданий (скальные, полускальные, текучепластичные, связные)

Основание - участок грунта, непосредственно воспринимающий нагрузку от фундамента зданич и передающий ее на остальной грунт. (естественное – грунт, способный воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, искусственное основание – грунт, требующий мероприятий по укреплению его несущей способности (уплотнение и закрепление грунта))

Взаимодействие грунтового основания с фундаментом.

Вспучивающиеся грунты постепенно выталкивают фундаменты из земли. При высоком уровне стояния грунтовых вод толщина стенок ленточного фундамента увеличивается, а площадь подземных помещений либо уменьшается, либо от них приходится отказываться, и укреплять конструкцию фундамента якорями или на фундаментах мелкого заложения с песчаной подушкой.

Глубина заложения подошвы фундамента в зависимости от характера грунта основания.

На вспучивающихся при замерзании грунтах (с большим содержанием глины) глубину заложения подошвы принимают ниже толщины промерзающего слоя не менее чем на 0,2 м. (для Подмосковья глубина промерзания 1,2 м).

На невспучивающихся грунтах глубина заложения фундаментов не зависит от глубины промерзания, при отсутствии подвалов проектируют фундаменты мелкого заложения. (менее 0,5 м от уровня земли). Иногда на вспучивающихся грунтах эффективны свайные фундаменты, глубина заложения которых значительно ниже глубины промерзания грунта. Реже столбчатые из ЖБ с уширением подошвы и на песчаной подушке (более затратны)

Классификация фундаментов по конструктивным решениям.

Ленточные и столбчатые фундаменты малоэтажных зданий. Особенности конструкций.

Ленточные фундаменты - в виде сплошных стенок устанавливают по всему контуру стен. Любой СМ, кроме дерева. Монолитный и сборный (полнотелые и пустотелые бетонные блоки). Рыхлый грунт – используется песчаная подушка, скальный – СМ фундамента бутобетон, сухой прочный грунт – красный кирпич, в пучинистых грунтах фундамент усиливают монолитным армированным поясом по верху фундамента. В домах с подвалами ленточные фундаменты являются одновременно и стенами этих подземных помещений. Не используются для отдельно стоящих зданий.

Столбчатые фундаменты состоят из столбов и фундаментных балок, которые устанавливают по всему контуру стен. Из сборного бетона, красного кирпича, природного камня. Деревянные столбчатые фундаменты используют при реконструкции и строительстве деревянных домов на болотистых грунтах и вечной мерзлоте. Для малоэтажных жилых зданий: размер подушки столбов не более 1м, горизонтальное сечение столба равно размеру подошвы или меньше.

Плитные фундаменты и условия их применения. Сплошную плиту фундамента под малоэтажные дома проектируют только в случае строительства здания на слабых грунтах и с неравномерной осадкой или вспучиванием при высоком стоянии уровня грунтовых вод (для зданий с подвалом), при возведении высотных зданий. (наиболее материалоемки) Плиту выполняют из монолитного железобетона, толщиной не менее 100мм. Для домов без подвала плиту устанавливают на песчаную подушку, что уменьшает неравномерность осадки грунтов.

Свайные фундаменты. Особенности и условия применения. Фундамент на коротких сваях: сваи располагают под стенами по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, удерживаются за счет сцепления с грунтом, глубина заложения менее 2,5 м. По верху свай устанавливают балки ростверка. В районах с вечной мерзлотой сваи удобны для устройства проветриваемых подполий. Для домов из дерева- деревянные сваи. В других районах для малоэтажного жилого строительства используют короткие железобетонные забивные сваи (чаще квадратного сечения) и буронабивные сваи.

Схема фундаментов из сборных железобетонных элементов.

Ленточный ЖБ фундамент выполняется из сборных ЖБ элементов, на незаполненные участки монтируются блоки длиной 1/3 стандартной, возможны также монолитные участки. Сборные ЖБ элементы встречаются также при сооружении столбчатых и свайных фундаментов в виде рандбалок. Сборный ЖБ фндамент сооружают в здании с цокольным этажом или подвальными помещениями. Использую песчаную подушку, наружная поверхность фундаментной стены покрывается гидроизоляцией.

Схема бутобетонного фундамента.

Прочность, дешевизна, строительство на любом грунте, относительно малая трудоемкость, устойчивость к влиянию грунтовых вод и промерзанию почвы.

Защита фундаментов зданий и стен подвалов от грунтовых и атмосферных вод.

Защита фундаментов от прямого воздействия грунтовых и талых вод – устроение отмостки из асфальта, асфальтобетона или плоских камней на слое песка и с подстилкой жирной глины по периметру наружных стен, на границе контакта фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию – из двух слоев толя или раствора цемента с водонепроницаемыми добавками. Полы первого этажа тоже имеют гидроизоляцию, а боковую поверхность стены, соприкасающуюся с грунтом пола, обмазывают горячим битумом от уровня гидроизоляции стен с фундаментом до верха подготовки пола.

Цоколь устраивают в нижней части стен высотой не менее 0,5м. Он предназначен для сохранения стен от разрушающих атмосферных осадков. Наружную поверхность цоколя выполняют из прочных и морозостойких материалов (хорошо обожженный красный кирпич, морозостойкий природный камень – гранит, керамическая плитка, морозостойкая штукатурка). Три конструктивных решения цоколя: 1)утолщение нижней части стены, 2)облицовка стены плиткой или набетонкой 3)цоколь вподрезку, т.е. тоньше стен.

Конструктивные решения гидроизоляции подвалов от грунтовых вод. От прямого воздействия дождевых и талых вод - отмостка из асфальта, асфальтобетона или плоских камней на слое песка и с подстилкой жирной глины.

Вся цокольная часть стены ниже уровня гид­роизоляции должна выполняться только из хорошо обожженного кирпича. Боковую поверхность фундамента или стены, соприкасающуюся с грунтом пола, обмазывают горячим битумом от уровня гидроизоляции стыка стен с фун­даментом до верха подготовки пола.

Наружную поверхность стен и пола покрывают рулонной гидроизоляцией на мастике, начиная от уровня земли, расположенного на 0,5м от установленного уровня грунтовых вод. Количество слоев гидроизоляции принимают в зависимости от степени напора воды. Вертикальные слои гидроизоляции на­клеивают мастикой на оштукатуренную цементным раствором поверхность сте­ны подвала. Для предохранения вертикальных участков ковра гидроизоляции от механических повреждений устраивают забивку из мятой жирной глины или защитную кирпичную стенку.

Горизонтальные слои гидроизоляции подвала укладывают на слой бетонной подготовки толщиной не менее 100 мм, поверхность которой выравнивают це­ментным раствором (20-30мм) или слоем асфальта. Чтобы напор воды не прорвал гидроизоляционный слой, его действие нейтрализуют массой конструкции пола, дополнительным слоем из тяжелого бетона, плитой из монолитного железобетона, железобетонным коробом. В некоторых случаях сложную конструкцию гидроизоляции оказывается целесообразным заменить устройством дренажа на участке земли под домом. (понижается УГВ и упрощается конструктивное решение защиты здания от действия влаги + снимается угроза «всплытия» дома).