Фундаменти будівель і споруд, а також їх точне проектування і розрахунок є важливими завданнями, які необхідно вирішити до моменту зведення. Від правильності підбору і облаштування залежить, наскільки довго простоїть ту чи іншу будову.
вимоги Вимоги, які пред'являються до підстав виробничих і цивільних будівель і споруд: 1. Високі показники надійності і довговічності. 2. Стійкість до негативного впливу підземних вод, опадів та інших рідин. 3. Стійкість підошви підстави до перекидання, ковзання уздовж площини.
4. Дешевизна монтажних робіт. 5. Несприйнятливість до впливу різних кліматичних факторів. 6. Можливість зведення на такій конструкції будь-яких висотних споруд, тобто индустриальность. 7. Тривалий термін експлуатації. 8. Адаптація до рельєфу місцевості (рихлість грунту, стійкість до температурних перепадів і інші фактори).
Залежно від конструкції фундаменти промислових будівель бувають пальовими, переривчасті, суцільні, стовпчасті й стрічкові. Витрати, витрачені на облаштування підстави, щодо вартості всієї будови знаходиться в межах 8-10%, якщо не передбачено підвальне приміщення, 12-15% - якщо таке є. Причому 10-15% - це процентне співвідношення трудомісткості.
пальові основи Пальові основи облаштовуються в тому випадку, коли облаштування природної основи економічно недоцільно через значну глибину закладки, а також при високих навантаженнях. В якості опори застосовують висячі палі, які фіксуються в землі завдяки її поступового ущільнення, і розподіляють вагу будови на підставу. Також застосовують палі-стійки, які спираються на твердий шар ґрунту.
Залежно від методу проникнення в грунт палі поділяються на типи: • набивні; • забивні; • палі-оболонки; • буронабивні; • гвинтові; • буроопускні.
Палі набивні встановлюються за допомогою заповнення бетонним або іншим розчином заздалегідь пробитих свердловин. При цьому їх нижня частина в основному уширяется методом підривання ґрунту. Це палі з камуфлетной сіткою. Палі, виготовлені з деревини і залізобетону, монтуються в грунт за допомогою вібраційних погружателя, вібровдавлівающіх машин і копрів. Забивні дерев'яні палі застосовуються в тій місцевості, де показники вологості та температури залишаються стабільними. Забивні палі із залізобетону випускають складовими (що складаються з окремих сегментів) і цілісними.
Буроопускні залізобетонні палі на відміну від набивних паль, встановлюються в свердловину, після чого відбувається заповнення піщано-цементною сумішшю порожнього простору, утвореного між палею і свердловиною. Після установки паль на їх верхню частину (оголовок) виконується укладання кам'яних плит або балок, званих ростверком. Ростверки бувають монолітними або залізобетонними (збірними). Сьогодні популярністю користуються інноваційні конструкції, проектування яких виконується без них. Палі в плані можуть складатися з стрічок паль, розташованих в кілька рядів під стіни, одиночних паль під опори, суцільного поля паль під масивні конструкції, кущів паль. Така підстава дешевше стрічкових аналогів на 30% за ціною, на 80% - за обсягом виконуваних земельних робіт і на 40% - по використанню бетонної суміші.
Проектування залізобетонних кам'яних поясів, їх розрахунок і установка виконується в сейсмічно нестійкою місцевості. Для їх отримання створюють металевий каркас із прутів і заливають бетонною сумішшю, після чого окремі складові розміщують в місцевостях, де розташовані комунікації.
суцільні підстави У пухких, слабких грунтах, при великому тиску на опори для того, щоб уникнути нерівномірної усадки підстави об'єднують в систему залізобетонної плити. Такі конструкції забезпечують правильну усадку, що дуже необхідно для великопанельних кам'яних, каркасно-панельних висотних споруд. Проектування і правильний розрахунок таких підстав дозволяє убезпечити підвальні приміщення від несприятливого впливу підземних вод, якщо рівень піднявся вище норми, внаслідок чого поверхня підлоги підвалу відчуває високі гідростатичні навантаження.
стовпчасті підстави Проектування і розрахунок стовпчастих фундаментів доцільно проводити, коли показники навантаження на поверхню менше встановлених. Залізобетонні або бетонні фундаментні стовпи перекриваються балками, після чого на них будуть встановлені несучі стіни. Щоб не допустити випирання прибудованих фундаментних балок під час пучения грунту, знизу викладають півметрову пісочну або шлакову подушку товщиною.
стрічкові фундаменти Розглянемо основні види стрічкових підстав: збірні, монолітні та так звані панельні плитні фундаменти
Збірні стрічкові підстави Призначені для зовнішніх стін товщиною 0,4 м, 0,5 м, 0,6 м. В розрахунок береться висота блоку - 0,6 м і шов - 2 см. Проектування глибини закладки такого фундаменту передбачає влаштування спеціальних уступів. Коефіцієнт співвідношення висоти уступу до його довжини не повинен перевищувати 0,5. У розрахунок береться довжина - понад 1 м і висота - менше 50 см. При влаштуванні збірних стрічкових підстав на дуже щільному грунті висота уступу може доходити до 1 м, але в той же час коефіцієнт співвідношення висоти до довжини не може перевищує 1.
Якщо проектування і розрахунок припускають зведення споруди на збірному фундаменті, то висоту уступу приймають рівною стандартному розміру спеціалізованого блоку, тобто 60 см. При цьому довжина самого уступу повинні бути більш 120 см. Шви знаходяться на відстані 0,6 м один від одного. Блоки монтуються в шаховому порядку. Нижні блоки встановлюються на спеціальні подушки шириною 2,8 м і висотою 0,3 м.
Стрічкові монолітні підстави Проектування і розрахунок кам'яних, в більшості випадків прямокутної форми, фундаментів цивільних і промислових будівель може бути застосовано в тому випадку, коли необхідно перерозподілити навантаження на основу. Якщо тиск перевищує норму, то проводиться розширення підошви підстави. Фундамент потрібно закласти на ту ж глибину, на яку можливо закласти природну підставу, при цьому слід враховувати висоту промерзання ґрунту. У будівельних нормах і правилах вказана нормативна висота промерзання грунту кожної місцевості.
У нездимальних грунтах глибина закладки фундаментної конструкції не залежить від висоти промерзання. Закладка ж така підстава у пухкої землі здійснюється глибше на 10 см за лінію промерзання грунту. Проектування і розрахунок кам'яних підстав недоцільно проводити через зниження темпів зведення, тому що вони не відповідають вимогам капітального будівництва. Це особливо відчутно в зимовий період. Зведення висотних будівель і споруд на бетонних і кам'яних підставах здійснюється з використанням спеціальної будівельної техніки.
Панельні стрічкові підстави Проектування і розрахунок великопанельних промислових і цивільних будівель передбачає використання в якості підстав великогабаритні конструкції. Такі конструкції складаються з наскрізних безкаркасних ферм, тобто ребристих панелей-подушок.
Захист будівель від впливу грунтових вод Щоб уберегти стіни будівлі, що не мають підвальних приміщень, від руйнівного впливу атмосферних опадів, підземних і зливових вод, можливих затоплень, повеней, паводків та капілярної вологи виконують гідроізоляцію підстави. Горизонтальна гідроізоляція укладається в кілька шарів з використанням руберойду, толю або жирної суміші цементу. Підстави цивільних і промислових будівель і споруд, а також тимчасових будівель, розташовані в грунті з вмістом агресивних домішок виконуються з бетону, до складу якого входить шлакопортландцемент і портландцемент пуццолановий. Неприпустимо застосування таких видів портландцементу, якщо в грунті є лужні домішки.
Для захисту старих підвальних приміщень при незначних напору води під підлогове покриття підвального приміщення укладається товщиною 0,25 м шар розм'якшеної жирної глини, поверх якої виконують підготовку з бетонної суміші товщиною 0,1-0,2 м. Зовнішні стіни тимчасових і старих будівель штукатурять з допомогою цементного розчину, після чого кілька разів обмазують гарячою бітумною мастикою.
При середніх напору води підлогове покриття може спливти. У цьому випадку підлогу слід погіршити. На покриття підлоги завтовшки 0,1-0,15 м укладається бетонна подушка, яку згодом вирівнюють шаром асфальту або розчином цементу. Товщина шару повинна бути в межах 0,2-0,25 м. Тепер отриманий шар слід обробити бітумною мастикою і накрити пошарово руберойдом, гідроізолом. Щоб захистити від пошкоджень цей гідроізоляційний шар, з обпаленої цегли на цемент укладають захисну стіну товщиною 0,12 м.
Коли висота підйому підземних вод досягає позначки 0,8 м над рівнем підлогового покриття підвалу, в якості основи застосовують плиту, виконану із залізобетону. Також при великому напорі води підлогу підвалу може бути виконаний з плити з ребрами, розташованими у верхній площині. Після на ці плити укладається важкий бетон, поверх якого облаштовують чистий. Продуктивність кожного типу фундаментів для цивільних і промислових будівель, для тимчасових споруд, кам'яних будівель безпосередньо залежить від вартості, обсягу виконуваних робіт, продуктивності праці і витрати будівельного матеріалу.
Виконання монтажу збірних фундаментів Облаштування таких підстав починається перед зведенням підземної частини будівлі. Місце, де буде проведена установка підстави, позначається прямими лініями, розташованими поздовжньо і поперечно, після чого розмічений периметр позначається мотузкою.
При зведенні підстави під колони на дні котловану виконується відповідна розмітка. Для цього осі за допомогою будівельного схилу переносяться на дно і фіксуються забитими в грунт кілочками. При монтажі підстави стаканного типу відзначається середня лінія на бічних площинах, після чого на верхню межу наносяться осьові ризики. У процесі опускання на основу блоку по заданих ризиків контролюється його положення.
Щоб не допустити руйнування поверхні фундаменту, його монтаж необхідно виконувати відразу в потрібне розташування. Правильність розміщення бетонного блоку щодо горизонту виконують за допомогою нівеліра. Геодезична зйомка положення блоків фундаменту в плані і по висоті проводиться після їх монтажу. Згідно з отриманими даними складається виконавча схема, де будуть вказані ймовірні відхилення блоків від норми. Можливі зсуви змонтованих блоків фундаменту стаканного типу від норми - це відхилення на 20 мм відміток дна склянки або зсув блокових осей по відношенню до базису осях.
установка колон Пристрій підстави стаканного типу, установка конструкції підвального приміщення відносять до робіт нульового циклу. Будівельний процес виконується самостійним монтажним потоком. Частина будівлі, яка розташована над землею, в основному зводиться змішаним способом. Коли ж самостійним монтажним потоком встановлюються колони, виконується навішування панелей стін. Тоді ж комплексно виконується монтаж підстропильних, підкранових і кроквяних ферм, а також укладання панелей покриття.
Для того щоб правильно виконати установку опор потрібно: 1. Виконати засипку вільного простору. 2. Нанести спеціальні позначки на всі грані фундаменту. 3. Щоб не допустити забруднення, поверх склянок фундаментів укладають листи. 4. Вимостити дорогу для в'їзду автомобільної техніки, будівельного крана.
5. Підготувати територію поблизу місця установки для зберігання колон. 6. Провести доставку на будмайданчик інструментів, будівельних матеріалів, монтажних пристосувань і супутніх засобів. 7. Перевірити розміщення всіх наявних опорних складових. 8. На бічні площини нанести спеціальні позначки.
Перш ніж виконати монтаж кожна колона повинна бути ретельно оглянута з метою виявлення можливих тріщин, сколів, пошкоджень, деформацій і оголень каркаса. Також перевіряється правильність монтажу металевих закладних складових, геометричні розміри, наявність монтажних петель. Майданчик під складування колон обладнають дерев'яними підкладками товщиною понад 0,25 м. Колони розташовуються таким чином, щоб монтажний кран з монтажною стоянки, не змінюючи виліт своєї стріли, зміг встановити їх в заданий проектом положення. Колону стропят за допомогою спеціального стрижня, пропустивши його крізь монтажний отвір. Потім, використовуючи монтажний кран, колони занурюються в стакан на підкладки із залізобетону або на вирівнюючий шар бетону.
Завдяки клиновим вкладишів або кондукторам забезпечується стійкість колон після закінчення монтажу. Використовуючи домкрати, можна виправити вертикальність колон. У той же час неприпустимо, щоб нижня їх частина відхилялася або зміщалася щодо вертикальної осі вище встановленої величини. Такі конструкції фіксуються в стаканах фундаментів за допомогою вкладишів клиноподібної форми, якщо їх висота менше 12 м. Якщо ж висота більше, то застосовують спеціальні розчалювання і кондуктори. Зняття крокви тільки тоді виконується, коли опора надійно зафіксована в порожнині.
бетонування Завершивши виконання вивірки кам'яних колон, виконують бетонування бетонним розчином за допомогою пневматичного нагнітання бетонного розчину. Вилучення тимчасових клинових вкладишів можливо тоді, коли бетон схопиться і придбає достатню для проведення подальших робіт міцність. Встановлюючи колони потрібно перевірити: • вертикальність колон; • позначку дна склянки; • позначки кранової консолі; • позначки оголовка колони; • поєднання позначки на межі підстави внизу колони з разбивочной відміткою вгорі межі підстави.
Ризики опорних майданчиків для ферм і підкранових балок контролюються за допомогою нівеліра. Підстава для будь-якого капітального будови має володіти високими показниками довговічності і надійності. Тому при їх розрахунку і проектуванні враховувати необхідно все навантаження.
