3.1. Підстави та фундаменти.

Ґрунти - це геологічні породи, що залягають у верхніх кулях земної кори, що складаються з твердих часток (зерен) і пір, заповнених або повітрям цілком, або частково водою.

Підставою вважають масив ґрунту, що розташован під фундаментом, та спри­ймаючий навантаження від будинку і витримуючи внаслідок цього додаткові напруги і деформації.

При родна підстава - підстава, здатня сприймати навантаження без попереднього посилення ґрунту.

Штучна підстава - підстава, здатня сприймати навантаження тільки після проведення заходів щодо посилення ґрунту.

Унаслідок тиску, переданого будинком на підставу, ґрунти під фундаментом випробують значні стискальні зусилля. Під дією цих зусиль ґрунти рівномірно ущільнюються. Такі рівномірні деформування називають осіданням ґрунту, що викликає осідання фундаментів.

3.1.1. Види грунтів

Грунти, використовувані як основи будинків і споруджень, підрозділяють у залежності від геологічних характеристик на скельні і нескельні.

До нескельних ґрунтів відносяться великоуламкові, піщані й глинисті.

Великоуламкові ґрунти по своїй структурі (зерновому складі) підрозділяються на щебенисті (ваги часток крупніше 10 мм складає більш половини) і древесняні (ваги часток розміром 2^10 мм складає більш 50 %).

Якщо в цих ґрунтах переважають частки уламків каміння, відповідно одержують назви галечникових або гравійних.

Піски в сухому стані представляють у своїй масі сипучий ґрунт. По крупності часток розрізняють піски: гравелісті, великі, середньої крупности, дрібні і пилуваті з відповідним співвідношенням часток від 2 мм до 0,05 мм у %.

Глинисті ґрунти відносяться до категорії зв'язних ґрунтів з розмірами плоских часток, що не перевищують 0,005 мм, і товщиною менш 0,001 мм. До глинистих ґрунтів відносяться також суглинки і супісі, що містять поряд з глинистими частками домішки піску.

У залежності від ступеня вологості або ступеня заповнення пор водою розрізняють ґрунти маловологі, вологі та насичені водою.

Ґрунти, у яких збільшене зволоження пилуватих пісків із глинистими і мулистими домішками, називаються пливунами.

У будівельній практиці зустрічаються насипні ґрунти. Це - штучні насипи, утворені в результаті культурної і виробничої діяльності людини. Такі ґрунти формуються при засипанні ярів, водойм що висохнули, на місці смітників і відходів виробництва. Тільки рефулірувані насипні ґрунти є гарною підставою. Рефуліруванням називається перекачування земленасосом (рефулером) розрідженого ґрунту по трубопроводах.

При замерзанні вологих глинистих ґрунтів підстави відбувається замороження води в порах: відбувається так називане «обдимання», що часто є причиною деформацій фундаментів і будинків. Тому глибина закладення фундаментів від рівня землі на глинистих ґрунтах повинна бути, як правило, нижче глибини зимового промерзання на 15­20 см.

Глинисті ґрунти (наприклад, льоси і льосовидні), що мають у періодному стані видними неозброєним оком великими порами (макропорами), називають макро­пористими ґрунтами. При зволоженні такі ґрунти через зміст у них розчинних у воді сповісти, гіпсу й інших солей утрачають зв'язність, швидко намокають і при цьому ущільнюються, утворити осідання. Зазначені ґрунти називають просадними, роботи на них вимагають заходів щодо зміцненню ґрунтів підстави і по захисту їхній від зволоження.

Природні підстави споруджень повинні задовольняти дальшим вимогам:

-мати невелику і рівномірну стискальність, що забезпечує рівномірне осідання будинку в припустимих для нього межах; -мати достатню несучу здатність; -бути стійкими до впливу ґрунтових вод; -не тріскатися при промерзанні.

Ґрунтові води утворюються в результаті проникнення в ґрунт атмосферних опадів. Рівень ґрунтових вод залежить від рівня водоніпронікнення шаруючи («водоупора»), наприклад, шару глини. Цей рівень може змінятися ще від проникнення води зверху - так

називаної верховодки при таненні снігів, дощу і при наявності прошарків глинистих ґрунтів, задержуючих рух вод

Ґрунтові води бувають агресивними, утримуючої розчиненої домішки солей і інших речовин, що руйнують матеріал фундаментів.

3.1.2. Штучні підстави

Такі підстави під будинки і спорудження влаштовують на слабких ґрунтах шляхом їхнього ущільнення або зміцнення, а також шляхом заміни слабкого ґрунту підстави більш міцним.

Ущільнення слабкого ґрунту роблять:

а)         поверхневим;

б)         глибинним способом.

У першому ущільнюють ґрунт пневматичними трамбуваннями або трам­бувальними плитами. Ущільнити слабкий ґрунт на глибині можна пристроєм піщаних або ґрунтових паль.

Слабкий ґрунт підстави можна укріпити методами цементації і силікатизації. При цементації ґрунту в нього нагнітають по попередньо забитих трубах рідкий цементний р озчин або цементне молоко.

Силікатизацію ґрунту роблять для закріплення пісків, пилуватих пісків (пливунів) і лесових ґрунтів і ведуть таким же способом, що і цементацию. Для закріплення піщаного ґрунту нагнітають розчин рідкого скла і хлористого кальцію, а льосових ґрунтів - тільки р озчини р ідкого скла.

У тих випадках, коли ущільнити або закріпити ґрунт важко, кулю слабкого ґрунту заміняють більш міцним. Замінений ґрунт називають подушкою. Найчастіше застосовують піщані подушки.

3.1.3. Основи проектування фундаментів Фундаменти сприймають усі навантаження, що виникають у надземних частинах, і передають тиск від цих навантажень на підставу.

Робота фундаментів протікає в умовах, що постійно змінюються і під впливом великих навантажень, тому до їхньої якості пред'являють підвищені вимоги. Матеріали, з яких роблять фундаменти, повинні мати високу морозостійкість, механічною міцністю, довговічністю і не руйнуватися під агресивним впливом ґрунтових вод. Таким якостям відповідають такі матеріали, як бутобетон, бетон, залізобетон

По характеру конструктивного рішення й особливостям виконання розлічають насту пні типи фундаментів:

а)         стрічкові, що складаються з безперервної в плані стінової опори під усією
довжиною навантаженої стіни будинку (рис. 1);

б)         стовпчасті або окремостоячі, що являють собою ряд (рис. 2);

в)         пальові, що влаштовуються з паль, що опускаються в грунт (рис. 4);

г)         суцільні або плитні, що складаються з загальної фундаментної плити,
приймаючій ваги всього будинку або спорудження в цілому (рис. 3).

За технологією зведення фундаменти розділяються на монолітні і зборні; по величині заглиблення - на фундаменти дрібного закладення (менш 2 м) і глибокого (більш 3 м).

Глибина закладення фундаментів призначається в залежності від об'ємно-планувального і конструктивного рішення будинку, величини і характеру навантажень, геологічних характеристик ґрунту, гідрогеологічних і кліматичних умов.

Глибина закладання фундаменту повинна відповідати глибині залягання того шару ґрунту, якість якого можна прийняти за природну підставу для даного будинку.


Монолітні стрічкові фундаменти виготовляють на місці будівництва з бутобетону чи бетону (рис. 2, А, Б). У тих районах, де бутовий камінь є дешевим місцевим матеріало м, улаштовують бутові фундаменти для будинків середньої поверховості. Фундаменти з бутового каменю не відповідають вимогам сучасного індустріального будівництва, оскільки застосування бутового каменю утрудняє механізацію робіт і сповільнює їхні темпи, особливо в зимовий час.

Стовпчасті фундаменти (рис. 1.) улаштовують під несущі стіни при невеликих навантаженнях (коли тиск, переданий фундаментом на ґрунт, менше допуска), а також при великій глибині залягання ґрунту, придатного для підстави. На стовпчасті фундаменти укладають фундаментні балки, які в основному виконують із залізобетону. Суцільні фу ндаменти у виді монолітних залізобетонних ребристих плит (рис. 3, Б) під усією площею будинку влаштовують у тих випадках, коли ґрунти підстави слабкі, а навантаження, що передані на фундамент, дуже значні. Ця конструкція особливо доцільна в тих випадках, якщо необхідно захистити підвал від проникнення ґрунтової води при високому її рівні.

3.1.4. Гідроізоляція фундаментів і підвалів

Фундаменти на ґрунтових підставах воложаться атмосферною чи ґрунтовою вологою, що просочуються через ґрунт. Капілярна волога піднімається нагору по фундаменті через стіни першого поверху, що відволожуються. Щоб перекрити доступ вологи до стін по верху (обрізу) фундаменту, улаштовують ізоляційні шари, найчастіше з двох шарів бітумінозних рулонних матеріалів (рубероіду), зклєєних між собою водонепроникною бітумною мастикою.

Гідроізоляційний шар укладають вище рівня позначки тротуару на 150-250 мм. Стіни і підлоги підвалів навіть при розташуванні рівня ґрунтових вод нижче рівня підлоги необхідно ізолювати від поверхневих вод, що просочуються через ґрунт, а також від капілярної ґрунтової вологи. При високому рівні ґрунтових вод гідроізоляцію виконують по внутрішньої поверхні стін підвалу. Гідростатичний напір сприймається спеціальною залізобетонною конструкцією (кесоном).


■ед т

г  д ^єу \zs е

Рис. 4 - Пальові фундаменти. Типи паль: А - забивні; Б - набивні; В- набивні з розширеною п'ятою; Г - камуфлетні; Д - трубчасті; Е - гвинтові


КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

Що таке підстава в конструкції фундамента?

Які бувають грунтові води та які захисти будівель передбачають від них?

Які навантаження сприймають фундаменти?

В залежності від чого призначається глибини закладення фундаментів?

Які типи фундаментів розлічають по конструктивному рішенні й особливостям виконання?

Для чого роблять силікатизацію грунта?

Від чого залежить глибина закладення фундаментів?

В яких випадках треба робити пальові фундаменти?


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я