Основанием называют массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в основании напряженное состояние и деформирует его. Деформации основания, происходящие вследствие уплотнения грунтов, вызывают осадку здания. Осадка бывает равномерная, когда все элементы здания опускаются одинаково по всей его площади и в конструкциях здания не возникает дополнительных напряжений, и неравномерная, когда отдельные элементы здания опускаются на различную относительно друг друга величину. В этом случае в конструкциях здания могут возникнуть дополнительные напряжения и вызвать трещины, разрывы и даже разрушения здания.
Таким образом, главное влияние на сохранность здания оказывает не столько глубина осадки здания, сколько степень ее неравномерности.
Естественным основанием называется грунт, способный в своем природном состоянии воспринять нагрузку и обеспечить устойчивость здания, допустимые по величине и равномерности осадки. К естественным грунтам относятся скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Если в напряженной зоне грунты основания не обладают необходимой несущей способностью, их искусственно уплотняют или укрепляют. Укрепление слабого грунта производят с помощью цементизации или силикатизации. Цементизацию грунта осуществляют нагнетанием в грунт по трубам жидкого цементного раствора или цементного молока. Силикатизацию применяют при песчаных пылеватых грунтах, плывунах (жидкое стекло и хлористый кальций). При очень слабых грунтах их часто заменяют на более прочный слой из песка.
Фундаменты. Они должны удовлетворять основным требованиям: прочности, устойчивости на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивлению влияния грунтовых вод, экономичности.
Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам может быть принят для данного здания за естественное основание. За глубину заложения фундамента принимают расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента, которое зависит от величины и характера нагрузок на грунты основания, гидрологических условий, глубины промерзания, принятой конструкции фундаментов.
Уровень промерзания определяется глубиной, на которой зимняя t = 0°С. У глинистых и суглинистых грунтов уровень промерзания принимается на меньшей глубине, где t ≈ -1°C. Нормативная глубина промерзания указана в СНиПе на карте в см. (СНиП 2.01.01.-86.)
Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта и назначается не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала. Глубину заложения фундаментов стен и колонн зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначают от пола подвала и она равна половине расчетной глубины промерзания.
По конструктивной схеме различают фундаменты ленточные, столбчатые, сплошные и свайные; по характеру работы под нагрузкой – жесткие и гибкие.
Жесткие фундаменты (бетонные, бутовые, кирпичные) работают преимущественно на сжатие, а гибкие (железобетонные) - на изгиб.
В зависимости от способа и технологии возведения фундаменты бывают сборные и монолитные, мелкого заложения (до 5 м от поверхности земли) и глубокого (более 5 м). Форма фундаментов и их габариты зависят от необходимой площади подошвы и вида применяемого материала.
Ленточные фундаменты устраивают под стены здания или под ряд отдельных опор. В первом случае фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен. Во втором – железобетонных перекрестных балок. По очертанию в профиле ленточный фундамент представляет собой в простейшем случае прямоугольник. Ширину бутового фундамента поверху делают немного больше толщины стены, устраивая с каждой стороны уступы на 50-60 мм, называемые обрезами. Прямоугольная форма допустима при небольших нагрузках. В большинстве случаев приходится уширять подошву фундамента.
Теоретической формой фундамента с уширенной подошвой является трапеция. Практически фундамент делают ступенчатого сечения. В зданиях с подвалами в пределах подвала – прямоугольные фундаменты, а ниже делают уширение, называемое подушкой.
Ленточные фундаменты подразделяют на сборные и монолитные. Сборные фундаменты состоят из железобетонных блоков-подушек и фундаментных стеновых блоков. Блоки-подушки бывают прямоугольной или трапецевидной формы. Их укладывают на тщательно подготовленную и утрамбованную песчаную подготовку. В целях сокращения расхода бетона и уменьшения веса применяют блоки с пустотами. Экономия в материале достигается и при устройстве прерывистых фундаментов, когда блоки-подушки укладываются с промежутками.
Наиболее трудоемки бутовые фундаменты, возводимые вручную. Их применение ограничено районами, где бутовый камень – природный материал.
Наиболее индустриален бутобетонный фундамент, возведение которого производят в инвентарной щитовой опалубке.
Бетонные монолитные ленточные фундаменты возводят когда требуется значительная ширина подошвы фундамента при минимальной ее высоте.
При незначительных нагрузках применяют столбчатые фундаменты для легких малоэтажных зданий. Столбчатые фундаменты устраивают под углами зданий, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.
Монолитные железобетонные фундаменты применяют при очень слабых грунтах и больших нагрузках на колонны. Фундамент выполняют в виде сплошной железобетонной плиты под всей площадью здания.
При слабых грунтах также применяют свайные фундаменты. По материалу сваи бывают деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные.
По методу изготовления и погружения в грунт – забивные, погружаемые в грунт в готовом виде и набивные, которые изготавливают непосредственно в грунте.
По характеру работы – сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки нижним концом опираются на прочный грунт и передают на него нагрузку. Они почти не дают осадки.
Если прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется сумму сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи.
Стены здания защищают гидроизоляцией от грунтовых вод.
В зданиях без подвала устраивают горизонтальную гидроизоляцию для защиты стен первого этажа. Изоляционный слой обычно состоит из двух слоев рубероида, склеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой. Гидроизоляционный слой располагают в горизонтальных швах на уровне 50-150 мм ниже перекрытия и на 150-250 мм выше уровня отмостки или тротуара.
В зданиях с подвалом изоляцию укладывают в двух уровнях: первый слой - в кладке фундамента на уровне пола подвала, а второй – в цоколе, на 150-250 мм выше уровня отмостки. Кроме того, изолируют наружные поверхности стен подвала и его пол. Когда уровень грунтовых вод находится ниже уровня пола подвала, стены промазывают двумя слоями горячего битума, пол подвала – асфальт по бетонной подготовке. При высоких грунтовых водах применяют оклеечную изоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике.
В современном строительстве используют акриловые и силиконовые герметики и гидроизоляционные материалы, основанные на полимерах.
Подвалы освещаются естественным светом через окна, расположенные ниже уровня земли. Для этого перед такими окнами устраивают колодцы, называемые приямками.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему