ЛЕНТОЧНЫЕ И СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Лекция 3

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

План лекции

1. Классификация грунтов
2. Онования и требования к ним
3. Классификация фундаментов
4. Детали фундаментов
5. Защита фундаментов от воды (отмостка, гидроизоляция)

 

 

Схема: Классификация грунтов

	Основания (грунты)

 

ОСНОВАНИЯ

Геологические породы, залегающие в верх­них слоях земной коры, используемые в строительных целях, называются грунтами.Грунты представляют собой скопление час­тиц (зерен) различной величины, между ко­торыми находятся поры (пустоты). Эти час­тицы образуют так называемый скелет грун­та. Грунты, непосредственно воспринимающие нагрузки от здания или сооружения, называ­ются основанием. Основание, способное вос­принять нагрузку от здания или сооружения без укрепления (усиления) грунтов, называ­ется естественным основанием. Основание, способное воспринять нагрузку от здания или сооружения только после проведения мер по укреплению (усилению) грунтов, называется искусственным основанием.

Естественные основания. Грунты, исполь­зуемые в качестве естественных оснований зданий и сооружений, подразделяются в за­висимости от геологического происхождения, минералогического состава, физико-механи­ческих показателей на скальные и нескаль­ные. К последним относятся крупнообломоч­ные, песчаные и глинистые.

Скальные грунтыпредставляют собой вулканические (изверженные), метаморфиче­ские и осадочные породы с жесткой связью между зернами минералов (спаянные и сце­ментированные). Такие грунты залегают в виде сплошного массива или трещиновато­го слоя, образующего подобие сухой кладки. К скальным грунтам относятся граниты, базальты, песчаники, известняки. Под на­грузкой от здания и сооружения они (за исключением сильно выветрившихся рухля­ков или водорастворимых скальных пород) не сжимаются и являются наиболее прочны­ми основаниями зданий и сооружений. К во­дорастворимым и размягчаемым в воде ска­листым породам относятся гипсы, ангидриты, глинистые сланцы, некоторые виды песча­ников.

Крупнообломочные грунты представляют собой несцементированные скальные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических или осадочных пород. Такие грунты из крепких неразмываемых пород слабо сжимаются под нагрузкой и также мо­гут быть прочным основанием для зданий и сооружений. В зависимости от крупности

зерен различаются щебенистые (гравелп-стые) крупнообломочные грунты при преоб­ладании щебня или гравия крупнее 10 мм и дресвяные — при преобладании щебня пли гравия от 2 до 10 мм.

Песчаные грунты, сыпучие в сухом виде, состоят преимущественно из округленных частиц (зерен) крупностью от 0,05 до 2 мм, являющихся конечным результатом распада каменных пород. В зависимости от крупности частиц пески разделяются на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пыле-ватые. В зависимости от плотности сложения или пористости песчаные грунты бывают плотные, средней плотности и рыхлые. В за­висимости от степени влажности или степени заполнения объема пор водой различают песчаные грунты маловлажные, влажные и на­сыщенные водой. Увлажнение песчаных грун­тов снижает их несущую способность, причем снижение тем больше, чем меньше размеры частиц грунта. Особенно сильно влияет на снижение несущей способности грунта ув­лажнение мелкозернистых и пылеватых пес­ков с глинистыми и илистыми примесями. Эти грунты в водонасыщенном состоянии ста­новятся текучими, и потому их называют плывунами; возведение зданий на таких грун­тах создает .значительные затруднения. Пес­чаные грунты из гравелистых, крупных и средней крупности песков малосжимаемы и при достаточной мощности слоя служат прочным и устойчивым основанием зданий и сооружений.

Глинистые грунты — результат разложе­ния горных пород с преимущественным со­держанием глинозема — относят к связным грунтам, так как частицы их скреплены сила­ми внутреннего сцепления. Они состоят из мельчайших минеральных плоских частиц раз­мером менее 0,005 мм и толщиной менее 0,001 мм, а также песка и иногда раститель­ных остатков. Эти примеси уменьшают водо­непроницаемость глины и ее прочность. В за­висимости от количества содержащихся в грунте глинистых частиц и песка, а также пластичности грунта различают супеси, су­глинки и глины. Глинистые грунты пластич­ны, т. е. способны при добавке воды перехо­дить из твердого состояния в пластичное, а при дальнейшем увлажнении — в текучее состояние. От степени влажности существен­но зависят строительные свойства глинистых

грунтов. В сухом и маловлажном состоянии они служат хорошим основанием для зданий и сооружений, но несущая их способность в разжиженном состоянии значительно сни­жается.

Расширение воды при замерзании в порах глинистых грунтов основания вызывает уве­личение объема грунта, или, как говорят, «пучение». При замерзании влажных глинис­тых грунтов основания силы пучения бывают настолько велики, что они приподнимают фундаменты и могут явиться причиной де­формации фундаментов и здания. Поэтому глубина заложения фундаментов от уровня земли на глинистых грунтах должна быть, как правило, не менее глубины зимнего про­мерзания.

Глинистые грунты, обладающие в природном состоянии видимы­ми невооруженным глазом порами (лёссы, лёссовидные) в форме ячеек и вертикальных трубо­чек, размеры которых значительно превосхо­дят размеры частиц, составляющих скелет грунта, называются макропористыми грунта­ми. При увлажнении эти грунты из-за содер­жания в них растворимых в воде извести, гипса и других солей теряют связность, быс­тро намокают и при этом уплотняются, обра­зуя просадки, поэтому их называют просадочными грунтами. Для обеспечения проч­ности, устойчивости и пригодности к эксплуа­тации зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах, при проектировании и строительстве должны выполняться специ­альные мероприятия по укреплению грунтов основания и по'защите их от увлажнения.

Существуют также насыпные грунты — искусственные насыпи, образованные при за­сыпке оврагов, прудов, побережий рек, на местах свалок, участках отвалов отходов производства и т. п. Засыпка производится не только грунтом или отвалами (пустой по­родой, шлаками и т. п.), обладающими малой сжимаемостью, но и мусором, содержащим большое количество органических разлагаю­щихся примесей, отходов производства, не­однородных как по структуре и составу, так и по сжимаемости. Плотность насыпных грунтов часто зависит от возраста насыпи и характера грунтов. Так, насыпи из песча­ных грунтов самоуплотняются через 2—3 го­да, а из глинистых — через 5—7 лет. Хоро­шим основанием служат отвалы металлурги­ческих шлаков при мощности слоя больше 3 м. Вопрос об использовании грунтов в каче­стве основания для зданий и сооружений рас­сматривается в каждом отдельном случае, в зависимости от характера грунта и возрас-

та насыпи, а с другой стороны — в зависимос­ти от назначения здания или сооружения.

Грунты всех видов называют мерзлыми, если они содержат в своем составе лед при отрицательной или нулевой температуре, и вечномерзлыми, если они в продолжение многих лет не подвергались сезонному оттаи­ванию.

Грунтовые воды образуются в результате проникания в грунт атмосферных осадков. Проходя через водопроницаемые слои грун­та, вода удерживается водонепроницаемым слоем (водоупором), которым обычно служит глина, и течет по его склону. В водо­непроницаемых слоях иногда встречаются прослойки глинистых грунтов, вследствие че­го грунтовая вода задерживается, образуя верховодку. Уровень грунтовых вод зависит от дождей, таяния снегов, изменения уровня воды в находящихся поблизости водоемах. Грунтовые воды, просачиваясь через различ­ные слои грунтов и растворяя содержащиеся в них вещества и газы, образуют растворы, разрушительно действующие' на материалы фундаментов. Такие грунтовые воды называ­ются агрессивными. Сточные воды промыш­ленных предприятий, например химических заводов, также могут повышать агрессив­ность грунтовых вод. Степень агрессивности грунтовых вод устанавливают химическим анализом. Когда в грунте основания содер­жатся текучие воды со скоростями течения, при которых возможно размывание грун­тов (что особенно важно при песчаных грун­тах), принимают меры защиты основания: дренаж, водопонижение, шпунтовые ограж­дения и др.

Основания зданий и сооружений выбирают на основе инженерно-геологических, гидроге­ологических изысканий и исследований грун­тов. Цель исследования грунтов оснований — получение данных об их геологическом строе­нии. В состав исследования грунтов входит определение физико-механических характе­ристик отдельных слоев лабораторными иссле­дованиями образцов грунтов, определение сте­пени влажности, уровня и состава грунтовых вод и других данных, материалы которых слу­жат основой для проектирования и для уста­новления условий возведения и эксплуатации зданий и сооружений.

Исследование грунтов, проводимое при выборе площадки (участка) для строительст­ва и на стадии разработки чертежей проек­та, — очень важный этап проектирования. От правильности выбора площадки и проведе­ния исследований ее грунтовых условий в значительной степени зависит стоимость

Рис. II.1. Геологический профиль 1 — скважина; 2 — уровень грунтовых вод

Таблица II.1 Схема напластования грунтов

 

Наименование грунтов	Мощность слоя в м	Отметка слоя в м
Растительный слой — почва . .	0,3	124,4
Песок мелкий маловлажный се- пый .......................................................	1,8	122,6
Суглинок твердый ................................	2,4	120,2
Песок средней крупности жел­тый ..........	2,8	117,4
Песок крупнозернистый красно-бурый средней плотности . . .	2,1	115,3
Песок гравелистый, плотный .	1,7	113,6

Примечание. Установившийся уровень грунтовой во­ды — 113,4 м от условного уровня моря.

устройства оснований зданий и сооружений и обеспечение их устойчивости в процессе эксплуатации.

По образцам грунтов из скважин, прохо­димых бурением, или из шурфов (шурф — небольшая геологическая выработка, яма) составляют разрезы (колонки) и геологиче­ские профили расположения слоев грунтово­го массива по характерным направлениям. Пример схемы напластования грунтов приве­ден в табл. II.1, а геологического разреза на рис. II.1.

Работа грунта под нагрузкой проходит следующим образом. Под действием нагруз­ки от фундаментов в грунтах основания воз­никает давление, величина которого зависит от собственного веса грунта и от веса здания или сооружения. Давление от собственного веса грунта, зависящее, в свою очередь, от объемного веса грунта и от глубины заложе­ния фундамента, называется природным (бы­товым) давлением. Давление от веса здания или сооружения называется дополнительным давлением.

Под фундаментом грунт уплотняется. В пределах сжимаемой толщи грунта под давлением действующей нагрузки, а также в результате уменьшения объема пустот и пе­ремещения частиц грунта возникают дефор­мации основания, вызывающие осадку фун­дамента, а вместе с ним и здания или соору­жения. Небольшие осадки, если они равно­мерны по периметру здания, безболезненно воспринимаются зданиями и сооружениями. Гораздо опаснее для зданий неравномерные осадки.

По чувствительности к неравномерным осадкам наземные конструкции разделяются на малочувствительные и чувствительные.

Малочувствительны к неравномерным осадкам такие конструкции, которые просе­дают как одно пространственное целое равно­мерно или с креном. Таковы, например, ды­мовые трубы, водонапорные башни, рамные конструкции на сплошных фундаментных пли­тах. Малочувствительны к неравномерным осадкам также конструкции, элементы кото­рых шарнирно связаны друг с другом (колон­ны со свободным опиранием ферм, балок).

Чувствительными к неравномерным осад­кам называют конструкции, состоящие из жестко связанных между собой элементов, взаимное смещение которых может вызвать в несущих конструкциях здания значительные деформации или местные повреждения. К та­ким конструкциям относят крупнопанельные здания с несущими поперечными стенами, ра­мы с жесткими узлами, бесшарнирные и двух-шарнирные арки, своды.

Предельные величины средних осадок ос­нований зданий и сооружений не должны превышать следующие величины в см:

Для крупнопанельных бескаркасных

зданий ....................................................... 8

Для зданий с кирпичными и крупно­
блочными стенами.......................................... 8—10

То же, со стенами, армированными же­
лезобетонными поясами.................................. 15

Для каркасных зданий........................................ 10

Искусственные основания. Если грунты основания в пределах сжимаемой толщи сла­бы (насыпные грунты, торфянистые, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических остатков и т. п.), не обладают необходимой несущей способ­ностью или от воздействия нагрузок от зда­ния и сооружения в них могут возникнуть значительные неравномерные осадки, их ис­кусственно укрепляют или применяют фунда­менты, передающие нагрузки на нижележа­щие прочные грунты. В этих же целях при­меняют свайные фундаменты. Выбор свайных фундаментов или способа укрепления грунтов производится технико-экономическим сопо­ставлением различных вариантов устройства оснований и фундаментов.

В массовом гражданском строительстве, как правило, применяют искусственные осно­вания двух видов: основание, создаваемое уплотнением, и основание, создаваемое укреп­лением грунта. Грунты оснований уплот­няют поверхностным трамбованием тяжелы­ми трамбовками в виде усеченного конуса весом 1,5—3 т, поднимаемыми краном на вы­соту 3—4 м и сбрасываемыми на уплотняе­мую поверхность. Такой способ, применяемый при уплотнении насыпных и просадочных грунтов, носит название поверхностного. Глу­бинное уплотнение производят «грунтовыми сваями» — забивкой сердечника в виде дере­вянной конической сваи. Сердечником, вводи­мым в грунт, уплотняют его, а после извле­чения сердечника образовавшуюся скважину заполняют грунтом, грунтобетоном или сухим песком. При слабых грунтах часто заменяют их песчаными подушками (рис. II.2, а). Песок укладывают слоями толщиной 150—200 мм и уплотняют трамбовками или поверхностны­ми вибраторами с поливкой водой. Можно принять для этого грунтобетонные смеси и шлаки. Искусственное укрепление слабых грунтов достигается цементацией, термиче­ским способом, химическим закреплением или силикатизацией грунтов.

Термический способ укрепления грунта состоит в нагнетании в толщу грунта под дав­лением через трубы воздуха, нагретого до 600—800° С, или в сжигании горючих продук­тов, подаваемых в герметически закрытую скважину под давлением. Термический спо­соб глубинного уплотнения грунта применяют для устранения просадочных свойств лёссо­вых грунтов на глубину 10—15 м. Обожжен­ный грунт образует фильтрующий слой, сквозь который вода может проникнуть через толщу просадочного грунта на устойчивый непроса-дочный грунт. Обожженный грунт приобрета-

ет свойства керамического тела, не намокает и не набухает.

Цементация грунтов осуществляется на­гнетанием в грунт через забитые в него тру­бы цементной суспензии, цементно-глинистых растворов. Цементация применяется для укрепления гравелистых, крупно- и среднезер-нистых песков, для заделки трещин и поло­стей в скальных грунтах.

Силикатизация состоит в инъекции через трубы в грунт растворов жидкого стекла и хлористого кальция и применяется для укрепления песчаных пылеватых грунтов, плывунов и макропористых грунтов. Инъек­ция делается на глубину 15—20 м и более, а радиус распространения силикатизации до­стигает 1 м.

ЛЕНТОЧНЫЕ И СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Фундаментом называется подземная часть здания, воспринимающая все нагрузки, как постоянные, так и временные, возникающие в надземных частях, и передающая эти на­грузки на основание.

Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания или сооружения, называется поверхностью фунда­мента, или обрезом, а нижняя его плоскость, непосредственно соприкасающаяся с основа­нием, — подошвой фундамента.

Фундаменты должны удовлетворять тре­бованиям прочности, устойчивости, долговеч­ности и экономичности. При выборе типа фун­дамента следует исходить из требований ин­дустриализации, достигаемой применением сборных блоков заводского или полигонного изготовления с максимальным укрупнением их, насколько это позволяют имеющиеся на строительстве подъемно-транспортные меха­низмы. Конструкции фундаментов проектиру­ют с учетом характера несущего остова зда­ний и сооружений и степени чувствительности их к возможным осадкам, характера геологи­ческих и гидрогеологических условий участка, условий района строительства, наличия мест­ных строительных материалов и средств ме­ханизации, мощности материально-технической базы.

Глубину заложения фундаментов или рас­стояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента для зданий без подва­ла принимают в зависимости от назначения зданий и сооружений и их конструктивных особенностей, наличия подземных коммуника­ций, величины и характера нагрузок, глубины заложения фундаментов примыкающих зда­ний, геологических и гидрогеологических ус-

Рис. II.2. Ленточные и столбчатые фундаменты

в — на песчаной подушке; б — вутобетонный фундамент: в, г — бутовый фундамент; д — то же, с кирпичной облицовкой; • — бетонный фундамент дома с подвалом; ж —из сборных сплошных бетонных блоков; и — каменный столбчатый фунда­мент; / — бетонная подготовка; 2 — фундаментная стена; 3—фун­даментный стеновой блок; 4 — гидроизоляция; 8 — стена надзем­ной части здания; 6 — бутобетон; 7 — бутовая кладка; 8 — уво-вень пола первого этажа (±0,0(3); 9 — кирпичная облицовка; 10 — пол подвала; // — песчаная подушка; И — надподвальное перекрытие; 13 — столбчатый фундамент; 14 — фундаментные бал­ки (перемычки); 15 — отмостка

ловий строительной площадки (виды грунтов, несущая способность и пучинистость, уровень грунтовых вод и возможные колебания его в период строительства и эксплуатации зда­ний, наличие верховодья) и от климатических условий района. Глубина заложения фунда­ментов под наружные стены и колонны жи­лых и общественных зданий, возводимых на всех грунтах, за исключением скальных, дол­жна быть не менее 0,5 м от спланированной поверхности земли. Глубина заложения фун­даментов в пучинистых (глинистых) грунтах, в среднезернистых и мелкозернистых влаж­ных песчаных грунтах, мелкозернистых пыле-ватых песках и илистых грунтах определяется глубиной промерзания грунта и конструкцией пола первого этажа. При этом, если здание во время строительства не отапливается, необ­ходимо защитить от промерзания грунты под фундаментами внутренних стен и колони.

Глубину заложения фундаментов стен и колонн зданий с неотапливаемыми подвалами назначают от уровня пола подвала и прини­мают равной половине расчетной глубины промерзания. При сборных фундаментах ми­нимальную глубину заложения их под внут­ренние стены принимают равной 0,2 м, а при монолитных фундаментах (бетонных, бутобе-тонных и т. п.)— 0,5 а«.

По виду конструкции различают ленточ­ные, сплошные и свайные фундаменты. В за­висимости от технологии возведения фунда­менты бывают сборные и монолитные.

Ленточные фундаменты представляют со­бой непрерывную стену, равномерно загру­женную вышележащими несущими или само­несущими стенами или же колоннами каркаса (рис. II.2, с—ж).

Чаще всего такие фундаменты устраивают под зданиями с каменными стенами (крупно­блочными, кирпичными и др.) и под крупно­панельными зданиями. Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на осно­вание очень важна, когда на строительной пло­щадке есть неоднородные по сжимаемости грунты, просадочные или слабые грунты с про­слойками.

Монолитные ленточные фунда­менты выполняют из бута, бутобетона, бе­тона, железобетона, крупнопористого бетона и грунтобетона. Бутовые фундаменты обычно выполняются толщиной не менее 500 мм, а при применении постелистого бута-плитняка толщина стенки может быть умень­шена до 300 мм. Бутовые фундаменты трудо­емки в изготовлении и неэкономичны, так как возводят их вручную, что снижает степень ин­дустриализации строительства. Применяют такие фундаменты только в районах, где бу­товый камень является местным материалом. Для бутовых фундаментов применяют тяже­лые природные камни, обычно из известняка или песчаника марки не ниже 200.

Для бутобетонных фундаментов минималь­ная толщина 350 мм. Верхний обрез бутобе­тонных и бутовых фундаментов ввиду неточ­ности плоскости обреза следует увеличить на 80—100 мм по отношению к толщине надзем­ной стены.

Для передачи нагрузки на большую пло­щадь основания применяют уширение к по­дошве, которое в бутовых и бутобетонных мо­нолитных фундаментах производится уступа­ми. Высота уступа принимается не менее 300 мм для бутобетонных массивов, а для бу­товых— два ряда кладки, или 350—600 мм. Отношение высоты уступа к его ширине при­нимают из условия исключения растягиваю-

щих напряжений в нижней части фундамента в пределах 1,25—1,75, в зависимости от дав­ления на грунт и марки бетона или раствора. При небольших нагрузках на основание и при хороших грунтах ширину фундаментов книзу можно не увеличивать.

Из монолитных ленточных фундаментов наиболее индустриальны и экономичны буто-бетонные. Применение бутобетонных фунда­ментов дает возможность механизировать производство работ и сократить размеры фун­дамента, например, по сравнению с бутовы­ми. При устройстве этих фундаментов при­меняют инвентарную щитовую опалубку с вы­сокой степенью оборачиваемости. Бутобетон­ные фундаменты выполняют из тяжелого бетона марки 75 и выше с введением в бетон по мере возведения фундаментов бутового камня («изюма») до 30—40% объема. Бутобетонные фундаменты устраивают по щебеночной под­готовке толщиной 50—100 мм, втрамбованной в грунт. На бетонные монолитные фундамен­ты расходуется значительно больше цемента, чем на другие, поэтому они применяются только в тех районах строительства, где нет бутового камня и других заполнителей, заме­няющих бутовый камень. Бетонные фунда­менты выполняют из бетона марки 50 и выше.

Монолитные ленточные железо­бетонные фундаменты применяют в тех случаях, когда требуется значительное развитие ширины подошвы ленты при мини­мальной ее высоте. Такое решение фундамен­тов встречается редко. Оно может быть при­менено при слабых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод, когда заглубление фундаментов экономически нецелесообразно.

Ленточные фундаменты можно выполнять также из крупнопористого бетона марки не ниже 50. Крупнопористый бетон изготовляют без применения песка из смеси крупного за­полнителя (гравия или щебня), вяжущего и воды. Такие фундаменты применяют в ма­лоэтажных зданиях, возводимых на сухих и маловлажных грунтах, в районах, где песок дефицитен.

Сборные ленточные фундамен­ты из блоков заводского или полигонного из­готовления— более индустриальная конструк­ция (см. рис. II.2) по сравнению с монолит­ными фундаментами. При их устройстве тру­довые затраты на строительстве уменьшаются вдвое. Сборные ленточные фундаменты под стены сооружают из фундаментных блоков-подушек и из фундаментных стеновых бло­ков. Для малоэтажных зданий фундаменты выполняются из фундаментных стеновых бло­ков, образующих соответственно подошву

и стену фундамента (рис. II.2,г, ж). Фунда­ментные блоки-подушки и фундаментные сте­новые блоки широко применяют в массовом строительстве жилых и общественных зданий.

Фундаментные блоки укладывают на вы­ровненную поверхность основания при песча­ных грунтах или на слой утрамбованного пес­ка толщиной около 100 мм при прочих грун­тах. Под пустотелые подушки следует делать бетонную подготовку.

Фундаментные стеновые блоки бывают пустотелые и сплошные. Пустотелые блоки с пустотностью 30—40% изготовляют из тя­желого обыкновенного бетона или силикато­бетона. Сплошные блоки выполняют из тяже­лого бетона, силикатобетона, бутобетона и из природных камней. Фундаментные стеновые блоки часто выполняют из более прочных ма­териалов, чем надземные .стены здания, по­этому фундаментные стены могут быть тонь­ше стен здания. Свес стен здания должен быть при этом не более 130 мм.

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки на основание на­столько малы, что давление на грунт от фун­дамента здания меньше нормативного давле­ния на грунт или когда слой грунта, служа­щий основанием, залегает на значительной глубине (3—5 м) и применение ленточных фундаментов экономически нецелесообразно.

Для малоэтажных домов применение столбчатых фундаментов целесообразно при глубине залегания грунта основания более 2—3 м (рис. II.2,и). Такие фундаменты эко­номичнее ленточных. Столбчатые фунда­менты, устраиваемые под зданием с несущи­ми стенами, располагают под углами стен, на пересечениях наружных и внутренних стен и под простенками. На столбчатые фундамен­ты под стены укладывают перемычки или фундаментные балки.

Перемычки могут быть кирпичными с уст­ройством армированного шва под нижним ря­дом кирпича или железобетонными (монолит­ными или сборными). Перемычки обычно при­меняют при пролетах до 4 м. При больших пролетах применяют железобетонные фунда­ментные балки (сборные или монолитные), называемые иногда рандбалками. При пучи-нистых грунтах под перемычками и фунда­ментными балками оставляют свободный за­зор величиной 40—50- мм с устройством пс-душки из песка или шлака толщиной 0,5— 0,6 м.

Под малоэтажные здания с массивными стенами обычно возводят бутобетонные столб­чатые фундаменты. Размеры сечения бутобе­тонных столбов принимаются не менее 400 мм.

 

Рис. II.З. Сборные ленточные фундаменты

а) сборные железобетонные фундаментные подушки и бетонные блоки; б) план фундаментов; в) прерывистый фундамент; г) пример раскладки блоков стены фундамента; д) сопряжение продольных и поперечных стен; 1 и 3 – блок-подушка с предварительно напряженной арматурой; 2 – стеновой блок; 4 – укороченная фундаментная подушка; 5 – стеновой фундаментный блок; 6 – пол подвала; 7 – надподвальное перекрытие; 8 – стена; 9 – гидроизоляционный ковер; 10 – песчаная подсыпка с мелким гравием; 11 – трубы инженерных коммуникаций; 12 – забетонка и закладка кирпичем; 13 – арматурная сетка

При строительстве многоэтажных зданий применяют железобетонные фундаменты, в зависимости от работы фундаментов под нагрузкой различают фундаменты жесткие и гибкие. Жесткие работают преимущественно на сжатие. К ним относятся бетонные, бутобетонные, бутовые и кирпичные. Гибкие работают в основном на растягивающие и скалывающие усилия. К ним относятся фундаменты с железобетонными подушками (рис. II.З,а).

Глубина заложения фундаментов зданий, примыкающих к смежным зданиям, принима­ется на отметке существующих фундаментов. Если проектируют фундамент рядом с суще­ствующим, то для размещения новых фунда­ментов на более низких отметках подошвы необходимо принять меры защиты существу-

ющих фундаментов от осадки устройством шпунтовых ограждений и др. В местах распо­ложения приямков, подвалов, подземных ком­муникаций, фундаментов под тяжелое обору­дование отметку подошвы вновь возводимых фундаментов следует располагать на одном уровне с отметками низа наиболее заглублен­ной части. Переход подошвы фундамента от высокой отметки к более низкой делают усту­пами высотой 0,5—0,6 м и длиной 1—1,2 м каждый. В очень плотных грунтах высота уступа может быть увеличена до 1 м. Разме­ры уступов принимают в зависимости от рода грунта и конструкции фундаментов.

Фундаментные блоки-подушки трапецие­видной формы изготовляют обыкновенно сплошными из тяжелого (обычного) бетона марки 150 с армированием сварными сетками

 

Рис. II.5. Сборные ленточные фундаменты крупнопанельных зданий

 

а — с поперечными несущими стенами; б — с продольными несу­щими стенами; в —сопряжение фундаментных элементов: / — фундаментная рама; 2 — фундаментный блок-подушка; 3 — цокольная панель: 4 — стена жесткости; 5 — стеновая панель; «—панель перекрытия; 7—арматурные петли; 8 — замонолнчи-вание бетоном; 9 — стальная закладная деталь; 10 — крупнораз­мерный фундаментный элемент

или без армирования. Для уменьшения расхода бетона на изготовление блоков-подушек разработаны и внедряются в практику строи­тельства другие решения этих блоков, в том числе предварительно-напряженные блоки, армированные высокопрочной проволокой или струнобетонными стержнями, ребристые ре­шетчатые блоки-подушки различных типов, армированные сварными каркасами и сетка­ми. Здесь по сравнению с обычными типовы­ми конструкциями снижается расход бетона и стали. К недостаткам предварительно-на­пряженных блоков относятся необходимость применения бетона высоких марок (300 вмес­то 150 при обычном армировании), вызыва­ющее увеличение расхода цемента и соответ­ственно стоимости фундамента. Фундамент­ные блоки-подушки или заменяющие их ниж­ние фундаментные блоки укладывают вплот­ную один к другому или с промежутками. При укладке блоков с промежутками образу­ются так называемые прерывистые фундамен­ты (рис. П.3,6, в).

При возведении ленточных сборных фун­даментов на сильно сжимаемых грунтах или на площадках с неравномерным напластова­нием грунтов, значительно отличающихся по своей сжимаемости, необходимо предусмат­ривать армированный шов поверх фундамент­ных блоков-подушек и армированный пояс поверх последнего ряда фундаментных стено­вых блоков.

Армированный шов располагают по всему периметру стен здания и выполняют при тол­щине его 30—50 мм из раствора марки не ме­нее 50, а при толщине 100—150 мм — из мо­нолитного бетона или из сборных железобе­тонных элементов (бетон марки не ниже 150). Швы и пояса армируют сварными сетками, состоящими из 4—6 продольных стержней диаметром 8—10мм и из поперечных стержней диаметром 4—5 мм, укладываемых через 300—400 мм. Стенки фундаментов выполняют из рядов стеновых блоков, укладываемых с пе­ревязкой швов по каждому ряду. Смещение блоков принимают при слабых и просадочных грунтах не менее чем на высоту блока, а при плотных малосжимаемых грунтах — на 0,4 высоты блока (рис. П.З.г). Для увеличения пространственной жесткости сборных фунда­ментов необходимо создать связь между про­дольными и поперечными фундаментными стенами перевязкой швов между стеновыми блоками и закладкой в горизонтальные швы сварных сеток из круглых стержней диамет­ром 6—10 мм (рис. П.З, д). Столбчатые фун­даменты под колонны каркасных и крупнопа­нельных зданий выполняют сборными из же-

лезобетонных элементов, состоящих из по­душки и фундаментного столба или из блока стаканного типа (рис. II.4,а, б), образующих «башмак». При больших размерах стаканный башмак выполняется из нескольких сборных элементов (рис. II.4,в).

Фундаменты для крупнопанельных зданий более рационально выполнять из крупнораз­мерных элементов, как это показано на рис. II.5. При конструктивной схеме с по­перечными несущими стенами подземную часть целесообразно выполнять или из пане­лей сплошного сечения, или из фундаментных рам (рис. II.5,а), которые устанавливаются на фундаментные блоки-подушки. В этих слу­чаях следует особое внимание обращать на сопряжение фундаментных рам с цокольными панелями, которые выполняются путем свар­ки арматурных петель с последующим их за-моноличиванием.

При конструктивной схеме с продольными несущими стенами фундаменты целесообраз­но выполнять из крупноразмерных фунда­ментных элементов (рис. 11.5,6), которые яв­ляются опорами для панелей наружных и внутренних стен. Фундаментные элементы ставят на тщательно выровненную песчаную подсыпку толщиной 80—100 мм. В продоль­ном направлении эти элементы разбиваются таким образом, чтобы стыки их не совпадали со стыками наружных стен. Фундаментные элементы сопрягаются между собой через ар­матурные петли, расположенные в торцах с по­следующим замоноличиванием бетоном.