1.Основные понятия и определения в фундаментостроении - грунт, основание, фундамент и его элементы (стр. 12 )

При высоком уровне грунтовых вод, то есть когда они находятся на глубине 1,5-2 м, делать заглубленный фундамент не целесообразно, потому что в этом случае он будет опираться на насыщенный влагой грунт. Такой грунт пластичен, подвижен и имеет низкую несущую способность. Расходовать большое количество бетона на заглубленный фундамент ради того, чтобы он опирался на слабый грунт нет никакого смысла, поэтому при высоком уровне грунтовых вод выбирают мелкозаглубленные фундаменты – ленточные или плитные.

Заглубленные фундаменты чаще всего делают ленточного типа, реже – плитного. Объясняется это тем, что для ленточного фундамента нужно проводить меньше земельных работ: одно дело вырыть траншею, пусть и глубиной 1,5-2 м, и совсем другое дело рыть целый котлован, чтобы уложить монолитную плиту. Кроме того, при большой глубине заложения грунт под основанием обычно достаточно плотный и опорной площади ленточного фундамента более чем достаточно.

Устойчивость фундамента глубокого заложения к морозному пучению обеспечивается благодаря тому, что его основание находится ниже глубины промерзания. Силы пучения не действуют на фундамент снизу, и существуют только касательные силы пучения, которые действуют на стенки фундамента. Воздействие касательных сил гораздо меньше, чем действие сил пучения на основание, но все же эти силы велики и могут достигать 5 тонн на квадратный метр боковой поверхности. Монолитный железобетонный ленточный фундамент размером 6 м на 6 м с толщиной ленты 0,4 м и высотой ленты 1,9 м, заглубленный на глубину 1,5 м будет иметь вес 43,7 т и площадь боковой поверхности 36 м2. При величине касательной силы пучения 5 т/м на такой фундамент будет действовать сила, эквивалентная 180 т. Если на фундаменте стоит тяжелый бетонный дом весом более 200 т, то его вес легко компенсирует силы пучения. Но если на заглубленном фундаменте стоит деревянный дом, весом до 100 т (а вместе с фундаментом 143 т), то сила пучения может его выдавить из земли. Поэтому, как это ни странно может показаться на первый взгляд, заложение фундамента ниже глубины промерзания в случае с деревянными или каркасными домами, не гарантирует устойчивость.

Из всего выше написанного можно сделать один вывод: фундаменты глубокого заложения следует выбирать при строительстве каменных, бетонных, кирпичных домов на грунтах с низким уровнем грунтовых вод

В настоящее время применяют следующие типы фундаментов глубокого заложения: опускные колодцы и кессоны, глубокие опоры (набивные столбы), фундаменты, возводимые методом «стена в грунте».

36.Особенности строительства на макропористых просадочных грунтах

Специальную разновидность глинистых грунтов составляют макропористые (лессы, лессовидные) с пористостью 50% и более с крупными порами в виде ячеек и вертикальных трубочек. Вследствие таких особенностей структуры макропористые грунты являются просадочными: при замачивании водой они под действием внешней нагрузки или только собственного веса дают дополнительную, быстро протекающую осадку (просадку). Просадка часто превышает по величине допустимую осадку, иногда достигает десятков сантиметров и представляет серьезную опасность для прочности и сохранности сооружений. Поэтому строительству на просадочных грунтах, как правило, предшествуют работы по их уплотнению и вертикальной планировке территории, исключающей замачивание основания атмосферными водами благодаря их быстрому сбросу в ливнесточную сеть.

Грунты основания находятся в обжатом состоянии под двумя силовыми воздействиями — собственного веса вышележащих слоев грунта и всех силовых воздействий на здание, передаваемых его фундаментами основанию. Давление от собственного веса грунта называется природным (бытовым), от здания — дополнительным. По глубине основания эти силовые воздействия проявляются различно: интенсивность природного давления возрастает, а дополнительного падает за счет распределения его на более широкое пространство (рис. 2.). Влияние дополнительного давления на деформации основания проявляется на глубину конечной величины, называемой величиной деформируемой толщи основания. Верхней границей деформируемой толщи считается отметка подошвы фундамента, нижней — отметка, на которой величина дополнительного давления падает до 0,2 природного (P доп = 0,2 P пр).

Материалом фундаментов служит естественный или искусственный камень (бетон). Наибольшее распространение получили бетонные и железобетонные (сборные и монолитные) конструкции фундаментов.

Глубина заложения фундаментов назначается в зависимости oт объемно-планировочного решения здания (наличие подвала, подземных, коммуникаций), величины и характера нагрузок на основание, геологического строения и характера напластований отдельных видов грунтов (глубина заложения может быть несколько увеличена с прорезкой слабого слоя грунта для установки подошвы фундамента на более прочный подстилающий слой), гидрогеологических и климатических условий, определяющих глубину сезонного промерзания и оттаивания грунтов.

В случаях когда объемно-планировочные и другие факторы не влияют на глубину заложения фундаментов, ее величина принимается минимальной. На нескальных и непучинистых грунтах она составляет 0,5 м для наружных стен и колонн, для внутренних стен — 0,2 м при сборной конструкции фундаментов и 0,5 м при монолитной.

В пучинистых глинистых грунтах, мелкозернистых и пылеватых влажных песчаных и илистых грунтах глубина заложения фундаментов зависит от глубины сезонного промерзания и температурного режима здания, его подвала или подполья. Глубина заложения фундаментов наружных стен и колонн отапливаемых зданий при таких грунтовых условиях принимается не менее расчетной глубины промерзания Н, внутренних опор при холодных подвалах и подпольях — 0,5 Н, при теплых — вне зависимости от этой величины. Для неотапливаемых зданий глубина заложения фундаментов наружных и внутренних опор принимается не менее H.

Конструкции фундаментов бывают различных типов: ленточные, столбчатые, плитные (сплошные) и свайные. Выбор типа фундаментов зависит от конструктивной системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности и деформативности грунтов.

Для бескаркасных зданий с несущими стенами чаще всего применяют ленточные или свайные фундаменты, для каркасных — столбчатые или "свайные, для многоэтажных и высотных зданий различных конструктивных систем — плитные или свайные фундаменты. Окончательный выбор варианта конструкции фундамента осуществляется по результатам технико-экономического анализа вариантов.

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную подземную стену (рис. 4.), передающую нагрузку от наземных стен или колонн грунту через уширенную нижнюю часть — подушку и песчаную либо щебеночную подсыпку толщиной 50—100 мм. Уширение подушки необходимо для приведения в соответствие величины дополнительного давления под подошвой фундамента несущей способности грунта, так как величина расчетных давлений на грунт существенно меньше расчетных сопротивлений каменных или бетонных стен. Ленточный фундамент без подушек устраивается только под малонагруженными стенами. Ленточные фундаменты проектируют монолитными или сборными. Монолитные ленточные фундаменты выполняют из бетона или бутобетона. Переход к уширенной подошве в бутобетонных фундаментах осуществляется уступами высотой не менее 30 см при отношении высоты уступа к его ширине в пределах 1,25—1,75. Снижение трудоемкости возведения монолитных фундаментов обеспечивается применением многократно оборачивающейся инвентарной опалубки.

Основные внешние признаки просадочных грун­тов: способность сохранять вертикальные откосы в сухом состоянии; способность быстро размокать в воде; невысокая влажность; наличие крупных и мелких пор, каналь­цев; высокая засоленность карбонатом кальция, гипсом, а также легкорастворимыми в воде солями; цвет грунта светло-коричневый.

Помимо обычной осадки, свойственной любым грун­там под действием вертикальной нагрузки, в просадоч-пых при уже установившемся напряжении под подошвой фундаментов может произойти дополнительная осадка при замачивании грунта. Эти дополнительные осадки, называемые просадками, намного превосходят по вели - . чине обычные и являются крайне нежелательными для : любых сооружений и прежде всего для крупнопанельных! зданий.

Чтобы предупредить возможную опасную потерю устойчивости здания, необходимо при производстве строительных работ по закладке фундаментов уплотнять грунты в зоне основания и осуществлять организованный отвод грунтовой, атмосферной и хозяйственной воды от участка застройки. Строители иногда ухудшают свойства грунтов при рытье котлованов, нарушая естественную поверхность грунта строительной площадки (неровности, впадины углубления, валы) и затрудняя естественный сток атмо­сферной воды.
При строительстве на глинистых грунтах и пылева-тых суглинках производители работ обязаны организовать быстрое и беспрепятственное удаление дождевых и талых снеговых вод со строительной площадки. Это до­стигается надлежащей планировкой поверхности грун­та, устройством необходимых каналов и водостоков.
Если в открытом котловане по каким-нибудь причи­нам оказалась вода (дождь или верховодка), то ее нуж­но удалить, а дно зачистить на толщину разжиженного водой грунта. Вырытые траншеи и шурфы, не используе­мые в дальнейшем под закладку фундаментов, необхо­димо безотлагательно засыпать местным грунтом и тща­тельно утрамбовать его.
При устройстве фундаментов па пылевидных суглин­ках на дно котлована целесообразно уложить слой песка толщиной 0,1—0,15 м с последующим трамбованием, а при текучем или пластичном состоянии грунта произве­сти трамбование со щебнем или сделать бетонную по­душку.

Если для фундаментов под жилые дома использует­ся бутовая кладка, что встречается теперь очень редко, последнюю нельзя производить в воде, или в разжижен­ном грунте. Когда водоотлив невозможен или затруднен, бутовую кладку надо заменить бетонной или бутобетон-ной

Часто строители не очищают камень от грязи, пыли и т. п. перед употреблением его в дело, а это препятствует нормальному сцеплению камня с раствором. Чтобы влага из раствора не отсасывалась, необходимо камень непосредственно перед укладкой смочить водой. Кроме того, необходимо соблюдать правила кладки в отноше­нии горизонтальности рядов, расщебенки, предохранения раствора от высыхания. Нарушения этих требований на строительстве способствуют более легкому разрыву клад­ки фундаментов при пучении грунтов.
После окончания строительства на пучинистых и про-садочных грунтах для отвода атмосферных вод необхо­димо устраивать отмостку с уклоном в сторону от зда­ния 1 : 10, шириной не менее 1,5 м.