Основания и фундаменты Подвалы Приямки Основные понятия

Основания и фундаменты Подвалы Приямки

Основные понятия (см. малоэтажные дома) • Фундамент (1) – это подземная или подводная часть здания воспринимающая нагрузку от здания и передающая ее на основание. • Надфундаментная конструкция (2) – стена, колонна и т. п. • Подошва фундамента (3) – нижняя плоскость фундамента, соприкасающаяся с грунтом основания. • Обрез фундамента (4) – верхняя плоскость фундамента, соприкасающаяся с надфундаментной конструкцией (стеной, колонной).

• Основание (5, 6) – это напластование грунтов, воспринимающих нагрузку от фундамента. • Несущий слой основания (5) – слой, в котором расположена подошва фундамента. • Подстилающие слои основания (6) – слои, расположенные ниже несущего слоя. • Глубина заложения фундамента(d) - расстояние от уровня земли до подошвы фундамента. • Высота фундамента (h) расстояние от подошвы до обреза фундамента.

Воздействия на фундаменты (см. малоэтажные дома) Силовые воздействия 1. 2. 3. 4. 5. 6. Нагрузка от здания; Боковое давление; Сейсмические нагрузки; Силы пучения грунта; Упругий отпор грунта; Вибрации. Несиловые воздействия 7. Температура грунта; 8. Температура помещения подвала; 9. Влага грунта; 10. Влага воздуха в подвале; 11. Агрессивные примеси в воде и воздухе; 12. Биологические факторы.

ТИПЫ ОСНОВАНИЙ (см. малоэтажные дома) Грунты в качестве основания могут быть использованы: - в естественном состоянии; - с искусственным усилением. • Естественные основания – это грунты, которые в природном состоянии имеют достаточную несущую способность для восприятия нагрузки от здания. • Искусственные основания – это предварительно усиленные грунты. Существуют различные способы предварительного усиления грунтов: уплотнение, закрепление (силикатизация, смолизация, глинизация и др. ), замена слабых слоев более прочными.

ГРУНТЫ. Классификация (см. малоэтажные дома) По инженерно-геологическим признакам 1. Скальные и полускальные (+) несжимаемые и прочные; (-) под воздействием атмосферных осадков и сточных вод могут разрушаться. 2. Крупнообломочные (щебень, галька, гравий и т. п. ) (+) слабосжимаемые, прочные. 3. Песчаные (грунты сыпучие в сухом состоянии) (+) крупнозернистые пески – хорошие основания; (-) мелко-зернистые и водонасыщенные пески – слабые основания.

4. Глинистые (связные грунты, к ним относятся супеси, суглинки и глины) (+) в сухом и маловлажном состоянии – прочные основания; (-) в водонасыщенном состоянии – пластичные и слабые, при замерзании склонны к морозному пучению. 5. Грунты особого состояния (вечномерзлые, пучинистые, просадочные, пески-плывуны и т д. ) (-) слабые основания, требуют предварительного усиления. 1; 2 – всегда естественные основания; 3; 4; 5 – естественными могут быть при определенных условиях.

ФУНДАМЕНТЫ. Классификация а) по способу изготовления • монолитные; • сборно – монолитные; • сборные; б) по заглублению в грунт • мелкого заложения (глубиной до 5 -ти м); • глубокого заложения (глубиной свыше 5 -ти метров). • стоимость фундамента составляет до 70 % стоимости «коробки» дома, • достаточно сложно и дорого исправлять ошибки проектирования фундаментов.

ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ. Классификация (см. малоэтажные дома) возводят в открытых котлованах 1) по материалу • бутовые; • бутобетонные; • железобетонные; 2) по конструктивному решению • ленточные под стены; • ленточные под колонны; • столбчатые стаканного типа под колонны; • сплошная плита под все здание

Ленточные фундаменты • • • в плане повторяют очертания стен; применение целесообразно в зданиях этажностью до 12 -ти; с тяжелыми стенами и перекрытиями; при наличии подвала; форма сечения, как правило, ступенчатая (рис. в, г, д); Рис. Формы сечений ленточных фундаментов

Сборные железобетонные ленточные фундаменты • • - заводского изготовления; собирают из фундаментных стеновых блоков; фундаментных плит Рис. Фундаментные блоки Рис. Фундаментная плита

Плиты толщиной: 300; 400; 500 мм; шириной от 600 до 3200 мм; длиной: 1200; 2400; 3000 мм. Блоки высотой: 300; 600 мм; шириной: 300; 400; 500; 600 мм; длиной: 600; 800; 900; 1200; 2400 мм (дырчатые от 600 до 6000 через 600 мм). . Рис. Сборный ж/б фундамент

Устройство фундаментов • проемы (не более 0, 6 м; например, для прокладки коммуникаций) в теле фундамента, впоследствии монолитят; • вертикальные швы фундаментных блоков «перевязывают» (не менее, чем на 0, 4 h, см. рис. ) - для равномерной передачи нагрузки и обеспечения совместной работы; Рис. Угловая перевязка швов фундаментных стеновых блоков Рис. Минимальная глубина «перевязки» вертикальных швов фундаментных стеновых блоков: а - при малосжимаемых грунтах; б - при сильносжимаемых грунтах

Рис. а – план, б – разрез фундаментов.

Монолитные (железобетонные) ленточные фундаменты • устраиваются непосредственно на строительной площадке; (-) большой объем земляных работ.

Рис. а – план монолитного фундамента, б – сечения фундаментов под стены зданий с подвалами и техническими подпольями; в – без подвалов.

Монолитные (железобетонные) плитные фундаменты • рационально применять: - при больших нагрузках и слабых грунтах; - для защиты подземных помещений от грунтовой воды; • проектируют под всем зданием; • по форме могут быть: - плоские; - ребристые; - оболочковые Под плитным фундаментом необходимо устроить компенсационную (песчаную) подушку и систему дренажа.

Рис. Плитные фундаменты под стволы жесткости а) плитный; б) плитный ребристый; в) плитный оболочковый

Столбчатые фундаменты (1) • наиболее дешевый вид фундаментов; • устраивают: - под колонны (стойки); - под стены бесподвальных зданий; • могут быть: - монолитные; - сборные железобетонные (стаканного типа); • для опирания стен применяют фундаментные балки;

Столбчатые монолитные фундаменты • - состоят из подколонника; одно, двух или трехступенчатой плитной части (рис. ); Рис. Монолитные столбчатые фундаменты

• все размеры фундамента в плане унифицированы и кратны 300 мм; • в теле подколонника углубление ( «стакан» ), для установки ж/б колонн Рис. Монолитные столбчатые фундаменты

Сборные столбчатые фундаменты • могут быть - цельными; - из блока и плиты (связанных между собой) Рис. Сборные столбчатые фундаменты

Фундаментные балки ФУНДАМЕНТНАЯ БАЛКА СТЕНА • это конструкции, которые служат для опирания стен каркасных зданий; • устанавливаются на опорную плиту фундаментов; • длина ФБ зависит от расстояния между стаканами фундаментов; • тип и размеры сечения подбираются по каталогу.

Рис. Столбчатый фундамент под стены 1 - столбчатый фундамент, 2 – гидроизоляция (защищает от грунтовой влаги), 3 – фундаментная балка в один уровень с обрезом столбчатого фундамента (монолит либо сборная), 4 – гравий, керамзит.

Рис. Фундаментные балки: а – сечения для зданий с шагом колонн 6 м; б – 12 м; в – опирание балок на фундамент.

Устройство фундаментной балки

Фундаментная балка

Для фундаментов мелкого заложения Размеры фундамента определяют расчетом в зависимости от: • нагрузки, • материала фундамента, • свойств грунта. Глубина заложения зависит от: - глубины промерзания грунтов, - глубины залегания несущего слоя основания, - конструктивных особенностей здания; принимается: - независимо от глубины промерзания для непучинистых грунтов, для внутренних стен; - ниже глубины промерзания (на 100 -200 мм) для наружных стен по пучинистым грунтам.

Свайные фундаменты (см. малоэтажные дома) Рациональны - для многоэтажных зданий; - в условиях плотной городской застройки; (+) - способны воспринимать большие нагрузки; - исключают из процесса строительства земляные работы; - многообразие конструктивных решений.

Сваи - это стержни, забиваемые в грунт или устраиваемые в грунте; - служат для передачи нагрузки от здания на более прочные слои основания. Ростверк – это конструкция, объединяющая сваи; - распределяет нагрузку между сваями.

Свайные фундаменты. КЛАССИФИКАЦИЯ а) по конструкции • безростверковые (одиночные сваи, под стойки), • свайные ленточные (одно-, двух- и трехрядные, под стены), • свайные кусты (под опоры); • свайно-плитные (под все здание).

б) по расположению ростверка • с низким ростверком (его подошва находится ниже уровня земли) (а), • с повышенным ростверком (его подошва находится на поверхности земли) (б)), • с высоким ростверком (в, г). Рис. Типы свайных ростверков

Одиночные сваи. Классификация А) по характеру передачи давления на грунт сваи-стойки (а) опираются на несжимаемый грунт, (давление на грунт передается только через острие), сваи висячие (б) давление на грунт передается через острие и по боковой поверхности. Висячие сваи - это сваи трения.

Б) по материалу • деревянные (длиной до 6 м), • железобетонные (длиной до 12 м), • металлические, • комбинированные. В) по типу поперечного сечения • квадратные сплошные (а, г) и пустотелые (б), • круглые сплошные и пустотелые (в) … Рис. Сечения железобетонных свай

Г) по типу продольного сечения • • призматические пирамидальные конические сваи-оболочки…. Рис. Сваи различного профиля Д) по способу изготовления • • • забивные, погружаемые вибрированием, вдавливаемые, ввинчиваемые, набивные и буронабивные

Забивные сваи

Свайные фундаменты со сборными железобетонными оголовками

Свайные фундаменты. РАЗМЕЩЕНИЕ СВАЙ В ПЛАНЕ С осевым расстоянием: • не менее 3 -х диаметров - для забивных висячих; • не менее 1, 5 – для свай-стоек. Размещают: • одиночные сваи - под отдельно стоящие опоры; • свайные ленты – под стены (рис. а);

• свайные кусты – под колонны (рис. б);

• свайные поля – под тяжелые здания (сваи объединены сплошным ростверком, рис. в);

Рис. Схема плана свайного фундамента

Ростверки. Классификация • По конструкции - ленточный (в виде балок); - плитный (в виде плиты); - столбчатый (в виде подколонника); • По способу производства - монолитный; - сборный.

Фундаменты глубокого заложения • К ним относятся: - фундаменты из оболочек; - опускные колодцы; - фундаменты «стена в грунте» .

• проектируют под тяжелые сооружения, • глубина их заложения может составлять 30 м и более; • преимущества: - сооружаются без вскрытия котлованов; - хорошо сопротивляются действию горизонтальной нагрузки; - воспринимают большие вертикальные нагрузки (до 10 000 Кн).

ПОДВАЛЫ И ПРИЯМКИ. УСТРОЙСТВО ОТМОСТКИ • Подвальным называется этаж, отметка пола которого находится ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты помещения. • При высоте Н = 2 м и более этаж называют подвалом, при высоте Н менее 2 м – техподпольем.

• Стены и пол подвалов должны быть надежно изолированы от грунтовой влаги. • Конструкция гидроизоляции зависит от уровня расположения подземных вод. • • Различают 3 принципиальные схемы: а) при напоре грунтовых вод менее 200 мм; б) при напоре грунтовых вод 200 – 1000 мм; в) при напоре грунтовых вод более 1000 мм.

При устройстве подвалов для их эксплуатации в здании могут проектироваться такие элементы нулевого цикла, как специальные входы в подвал, световые приямки и загрузочные люки.

Рис. а) световой приямок, б) загрузочный люк

Отмостка - устраивается по периметру здания; - служит для защиты подземных конструкций от атмосферных осадков; - выполняется из различных материалов.