Основні поняття, класифікація підстав і фундаментів - студопедія

Підземні частини будівлі (або, як їх ще називають, конструкції нульового циклу) розташовуються нижче нульової позначки, за яку приймають перекриття першого поверху. До цих конструкцій відносяться фундаменти і стіни підвальних або цокольних поверхів, які повинні відповідати вимогам щодо забезпечення міцності, стійкості і довговічності (морозостійкості, опору впливу грунтових і агресивних вод і ін.)

Всі будівлі і сооруженіяопіраются на поверхневі шари землі (глини, піски, скельні породи і т.р.), іменовані в будівництві грунтами.

Основаніемназивают частина масиву грунтів, безпосередньо сприймає навантаження і внаслідок цього піддану деформацій під її впливом. Підстава з грунтів природної будови називають природним. Підстава з попередньо ущільнених або укріплених тим чи іншим способом грунтів називають штучним. Природним підставою називається грунт, що залягає під підошвою фундаменту і має в своєму природному стані достатню несучу здатність для забезпечення стійкості будівель і допустимих за величиною і рівномірності осад (скельні, великоуламкові грунти, великі і середні гравелисті піски). Штучне підстава - це штучно ущільнений грунт, який в природному стані не володіє достатньою несучою здатністю на глибину закладення фундаменту.

Якщо основа складається з одного шару грунту, його називають однорідним, якщо з декількох шарів - неоднорідним. Шар (пласт) грунту, на який спирається фундамент, називають несущімслоем, а нижні шари - подстилающими.

Фундаментом називають частину будівлі або споруди, переважно знаходиться нижче поверхні грунту (на суші) або нижче найнижчого (меженний) рівня води в водотоке (водоймі) і призначену для передачі навантажень на підставу.

Розрізняють массівниефундаменти, що складаються з одного несучого елемента і немассівние, що складаються з групи (куща) несучих елементів - паль різних видів, паль-оболонок (оболонок), паль-стовпів (стовпів), об'єднаних в єдину конструкцію плитою, званої ростверком.

Незалежно від типу фундаментів і особливостей їх конструкції прийнято називати обрізом фундаменту поверхню його зіткнення з надфундаментной частиною будівлі або споруди; підошвою фундаменту нижню поверхню його зіткнення з грунтом основи; висотою фундаменту відстань від його підошви або нижнього кінця (низу) несучих елементів до обріза; глибиною закладення фундаменту відстань від поверхні грунту або рівня води у водоймі до підошви фундаменту або низу несучих елементів. Див. Рис.2.

Мал. 2 Основні характеристики фундаментів на прикладі фундаменту мілкого закладення

Слід зазначити особливо, що у пальових фундаментів не виділяється низ фундаменту. І характеристика «висота фундаменту» замінюється характеристикою «довжина палі». План фундаменту - це розріз будівлі горизонтальної січної площиною в рівні обрізу фундаменту.

План пальового фундаменту наведено на рис.3.

Фундаменти класифікують за кількома параметрами - по виду закладення, за способом виготовлення, за матеріалом з якого вони виконані.

По виду закладення фундаменти підрозділяються на два типи: мілкого і глибокого закладення. Характерною особливістю фундаментів мілкого закладення іноді неправильно званих «фундаментами на природній основі», є передача на підставу вертикальних, горизонтальних і згинальних (від моментів) навантажень від надфундаментной частини будівлі або споруди лише через їх підошву. Їх бокова поверхня в роботі не бере участь через неможливість, як правило, забезпечити засипку пазух між бічними поверхнями фундаментів і котлованів грунтом з щільністю, рівною або вище природного.

Фундаменти мілкого і глибокого закладення поділяють за конструктивними особливостями. Фундаменти мілкого закладення можна розділити на:

· Суцільні у вигляді плити,

Мал. 3а Схема розташування пальового поля

Рис 3б Схема розташування пальових ростверків (фрагмент в осях 1-18)

На ріс.4,5,6 наведені фундаменти мілкого закладення.

Мал. 4 Фундаменти збірні ж / б стовпчастий прядив'яного типу і стрічковий

Мал. 5 Фундамент збірний ж / б мілкого закладення стаканного типу

Рис.6 Фундамент з / б монолітний мілкого закладення

На відміну від фундаментів мілкого закладення навантаження, сприймаються фундаментами глибокого закладання (виконуваних у вигляді паль, оболонок, стовпів або опускних колодязів), передаються на грунт не тільки через їх підошву (палі-стійки). Навантаження може передаватися і через бічну поверхню палі (висячі палі) і внаслідок появи сил тертя, фундаменти опираються вдавленню (вертикальному зсуву) в грунт, і силам бокового відсічі грунту, тобто пручаються зсуву (зрушення або повороту).

Завдяки тому, що в роботі фундаментів глибокого закладення завжди в тій чи іншій мірі крім підошви бере участь і бокова поверхня, підвищується ступінь використання міцнісних властивостей матеріалів, а, отже, скорочується їх витрата.

Фундаменти глибокого закладення поділяють з вигляду несучих елементів з:

Нижче на рис.7 наведено вид в плані і розрізі фундаменту глибокого закладення.

Мал. 7 Кущ паль

У свою чергу фундаменти перерахованих видів можуть бути монолітними, збірними і збірно-монолітними. Збірні конструкції це ті конструкції, які з заводу привозять готовими для монтажу (наприклад, фундаментний блок). Монолітні конструкції це ті конструкції, які виконують безпосередньо на будівництві, тобто на місце привозять дошки на опалубку (або інвентарну опалубку), мастильні матеріали, арматуру, бетон та ін.

Слід зазначити, що при влаштуванні стовпчастих і пальових фундаментів без додаткових заходів неможливо влаштувати підземний обсяг (цокольний поверх, підвал і техподполье).

Крім перерахованих основних видів фундаментів в практиці будівництва мостів і трубопроводів відомі інші різновиди фундаментів. Вони являють собою видозмінені основні конструкції, наприклад безростверковие фундаменти опор мостів, так звані безростверковие опори.

Матеріалом для фундаментів можуть служити дерево, бутовий камінь, бутобетон, бетон, залізобетон, грунтові матеріали.

Фундамент повинен виконуватися з матеріалів з мінімальним водопоглинанням (наприклад, повнотілої глиняної цегли). Інакше грунтова волога через мережу капілярів матеріалу за рахунок осмотичних сил буде підніматися вгору. І, відповідно, чим вище і чим довше підніметься волога, тим довше вона залишатиметься в конструкції, отже, тим вище буде ступінь намокання фундаменту (а, можливо, і стін) і тим складніше потім буде конструкції осушити. Тому для запобігання намокання стін дуже важливо грамотно виконати горизонтальну гідроізоляцію в надфундаментной частини будівлі.