1.1. В настоящем сборнике содержатся нормы на работы по усилению оснований фундаментов, ремонту каменных фундаментов с перекладкой отдельных участков, замене деревянных столбчатых фундаментов на кирпичные и бетонные, устройству новых каменных фундаментов под стены, предусмотренные новой планировкой помещений, и т.п., а также по гидроизоляции фундаментов и стен подвалов.
1.2. Нормы учитывают специфические условия ремонтно-строительного производства (усложненные условия выполнения работ из-за стесненности строительных площадок, невозможность применения высокопроизводительных средств механизации, рассредоточенность объемов работ и т.п.) и не учитывают условия, осложненные внешними факторами (загазованность, безводность, высокогорность, расположение вблизи объектов, находящихся под высоким напряжением, и т.п.).
1.3. Нормами на разборку фундаментов учтена разборка на отдельные элементы (кирпичи, доски и т.д.). Разборка конструкций путем их валки или обрушения нормами не предусмотрена.
1.4. Нормы на разборку фундаментов, пробивку и заделку отверстий, гнезд и борозд не подлежат корректировке в зависимости от марки бетона, вида кирпича и марок растворов в конструкциях.
1.5. В нормах учтены затраты на сопутствующие и вспомогательные работы, выполняемые при ремонте и устройстве фундаментов: очистку опалубки и арматуры от грязи и мусора; устройство ограждений, предусмотренных правилами производства работ и техники безопасности; уборку материалов, отходов и мусора, полученных от разборки; сортировку и штабелировку материалов, полученных от разборки и годных для дальнейшего использования, и т.п.
1.6. В нормах расхода арматуры приведен усредненный расход исходя из общей массы всех видов армирования (каркасами, сетками, отдельными стержнями). При применении норм расход арматуры и класс стали принимается по проектным данным без корректировки затрат труда и времени использования машин.
1.7. В нормах не учитываются затраты на выполнение земляных работ, за исключением норм табл. 7 и 16.
1.8. В нормах табл. 8 при производстве работ с применением опалубки нормы расхода оборачиваемых лесоматериалов приведены с учетом их возврата после каждой разборки и дополнительного расхода материалов на восстановление потерь.
1.9. В нормах на выполнение работ с применением деревянных конструкций или лесоматериалов учтена их защита от гниения в условиях с обычной влажностной средой.
1.10. Нормами табл. 7, 9, 13 и 15 предусматривается применение кирпича керамического стандартного одинарного размерами 250 ´ 120 ´ 65 мм.
1.11. Нормами табл. 13 и 15 на ремонт каменных фундаментов и замену деревянных столбчатых фундаментов на кирпичные и бетонные учитывается приготовление растворов каменщиками. Остальными нормами на работы, требующие применения растворов, учитывается применение готовых растворов.
1.12. В нормах предусматривается кладка цоколя обычная под штукатурку.
2. Правила исчисления объемов работ
2.1. Объем конструкций из материалов, отличающихся от материала кладки фундаментов (фундаментные плиты, фундаментные балки и т.п.), следует исключать из объема кладки.
2.2. Указанная в нормах толщина фундаментов в кирпичах определяется по их длине.
2.3. Объем работ по устройству цоколей исчисляется по площади его вертикальной проекции, считая высоту цоколя от отметки земли до верха сливной доски у ее примыкания к стене.
2.4. Объем работ по гидроизоляции фундаментов и стен подвалов следует исчислять по площади изолируемой поверхности.
2.5. Объем сборных железобетонных конструкций фундаментов с единицей измерения 1 м 3 следует определять по спецификациям к проекту.
2.6. Площадь сборных конструкций с единицей измерения 1 м 2 следует определять по наружному отводу без вычета проемов.
2.7. Объем железобетонных и бетонных фундаментов должен исчисляться за вычетом объемов стаканов, ниш, проемов, колодцев и других элементов, не заполняемых бетоном (за исключением гнезд сечением 150 ´ 150 мм для установки анкерных болтов).
1. Разборка
Таблица 52-1 Разборка фундаментов
1. Разборка кладки фундаментов на отдельные камни, кирпичи (гр. 1, 2, 5, 6). 2. Разбивка бетона на отдельные куски массой 30 кг (гр. 3, 4). 3. Очистка бутового камня от раствора с укладкой в штабель (гр. 1). 4. Выборка годного кирпича с очисткой от раствора и укладкой в штабель (гр. 5).
Источник
Устройство фундаментов по енирам
При устройстве фундаментов следует руководствоваться следующими нормативными документами: СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений, СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты, СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты, СП: 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов, МГСН 2.07-97. Основания, фундаменты и подземные сооружения.
Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание (грунт). От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Конструкции, материал и глубина заложения фундаментов зависят от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от капитальности и конструктивных особенностей здания (наличия подвала, фундаментов примыкающих сооружений и т. п.), а также от природных условий строительной площадки (глубины промерзания грунтов, характера их залегания, наличия грунтовых вод и др.).
Подошва фундамента должна находиться ниже глубины промерзания грунта, при этом для супесей и песков мелких и пылеватых нормативные глубины промерзания принимаются с коэффициентом 1,2.
Фундаменты внутренних стен, колонн и других частей в отапливаемых зданиях при отсутствии подвалов закладывают на меньшую глубину, но не менее 0,5 м от поверхности земли, при непременном предохранении их от промерзания в период строительства.
Если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, выбирают один из вариантов:
учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;
провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод.
Устройство фундаментов на водоносных песчаных или супесчаных грунтах со свободным горизонтом воды выше отметки подошвы должно сопровождаться понижением уровня грунтовых вод до отметки на 0,5 м ниже дна котлована.
В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты подразделяют на столбчатые, свайные, ленточные и плитные. Фундаменты могут сооружаться из готовых сборных бетонных и железобетонных изделий, из монолитного бетона и железобетона, комбинированные — сборно-монолитные, а при наличии камня — бутобетонные. Для изготовления столбчатых фундаментов используются кирпич, железобетонные, металлические и асбестоцементные столбы и трубы, а для свайных фундаментов — готовые забивные железобетонные сваи или набивные и буронабивные сваи, изготавливаемые путем заполнения бетонной смесью выработанной (пробуренной) в грунте скважины.
Виды фундаментов
Ленточные фундаменты чаще всего выполняют под стены зданий (А), иногда для придания большей жесткости и обеспечения выравнивания осадки сооружения используют под колонны в виде одиночных (Б) или перекрестных (В) лент . Уменьшения давления по подошве фундаментов данного типа можно добиться только за счет увеличения размеров в поперечном направлении.
2 — Фундаментная подушка
Отдельные фундаменты обычно устраивают под колонны каркасных зданий (А), иногда применяют и под стены бескаркасных сооружений (столбчатые фундаменты) (Б), если в основании залегают надежные грунты и нагрузка на фундаменты не велика. Отдельные фундаменты под колонны используют в случаях, когда неравномерности осадок не превышают предельно допустимых значений, поскольку такие фундаменты не оказывают существенного влияния на жесткость зданий и не способны выравнивать осадки. Изменять давление в основании этих фундаментов можно, варьируя длину и ширину подошвы.
1 — Фундаментная балка
2 — Бетонный или каменный столб
Сплошные фундаменты выполняют, как правило, под всем зданием или сооружением в виде сплошных железобетонных плит. Их можно располагать под стены или колонны (А). В некоторых случаях для создания большей жесткости сплошной фундамент возводят в плитно-балочном варианте (Б). Существуют и другие конструктивные решения сплошных фундаментов; они могут быть коробчатыми (В), а также в виде цилиндрических оболочек (Г) или оболочек двоякой кривизны (Д).
Сплошные фундаменты, работая на изгиб, выравнивают осадки в двух взаимно перпендикулярных направлениях, обеспечивая совместную работу основания и всего здания. Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фундаменты, которые используют в зданиях, передающих на основание неравномерно распределенные нагрузки значительной интенсивности.
Массивные фундаменты выполняют в виде сплошного жесткого массива под все сооружение. Фундаменты данного типа используют при строительстве дымовых труб, доменных печей, опор мостов, мачтовых сооружений, отличительной особенностью которых являются относительно небольшие размеры в плане по сравнению с сооружением, при значительных вертикальных и горизонтальных нагрузках, передаваемых на основание.
Устройство фундаментов
Фундаменты зданий и сооружений конструируют, учитывая совместную работу сооружения и грунтов основания, причем конструкция фундамента во многом определяется типом возводимого здания. Широкое распространение в условиях массовой городской застройки получили сборные фундаменты, позволяющие снижать затраты на их возведение.
Под стены бескаркасных зданий наиболее целесообразно применять ленточные фундаменты, при возведении которых на дно котлована насыпают слой песчаной подготовки толщиной 6—10 см, который в дальнейшем выравнивают с последующей укладкой на него типовых блоков-подушек, распределяющих нагрузку от стен здания на основание. На блоки-подушки устанавливают в несколько рядов типовые стеновые фундаментные блоки.
Блоки-подушки ленточных фундаментов могут быть сплошными (А, Б), ребристыми (В) и пустотными (Г). Сплошные плиты используют при значительных нагрузках, а ребристые и пустотные — при небольших, причем применение последних позволяет получать экономию строительных материалов. Стены фундаментов собирают из сплошных или пустотелых стеновых фундаментных блоков.
Монтаж фундаментных блоков в плане производят относительно разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, совмещая осевые риски фундаментов с ориентирами, закрепленными на основании, или контролируя правильность установки геодезическими приборами. Работу начинают с установки маячных блоков в углах здания и на пересечениях осей, а к монтажу рядовых блоков приступают только после выверки положения маячных блоков в плане и по высоте. Установка блоков на покрытые водой или снегом основания не допускается.
Положение в плане контролируют измерением длин сторон фундамента, а для определения прямоугольности — измерением расстояний по диагонали. Высотное положение определяют нивелиром либо водяным уровнем.
Рядовые блоки устанавливают, ориентируя низ по обрезу блоков нижнего ряда, верх — по разбивочной оси. Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, выше — по наружной. Сборные элементы монтируют на подготовленную постель из цементного раствора. Излишки раствора необходимо удалить до их схватывания, чтобы избежать трудностей при устройстве вертикальной гидроизоляции стен подвала.
В процессе монтажа вертикальные стыки между блоками заполняют раствором, сначала обмазывая густым цементным раствором швы снаружи, а затем забивая стыки раствором с уплотнением методом штыкования, используя для этого гладкие арматурные стержни диаметром 16—22 мм.
При возведении фундамента с подвалом на сухих непучинистых грунтах бетонные блоки марки ФБС можно укладывать непосредственно на выровненное песком основание грунта. Такой вариант конструкции без использования элементов ленточного фундамента марки ФЛ применяют и при устройстве малозаглубленного фундамента.
Прерывистые ленточные фундаменты устраивают в тех случаях, когда расчетная ширина фундамента не совпадает с шириной типовых блоков. Применение прерывистых фундаментов допускается при надежных грунтах и относительно небольших нагрузках.
1 — Стена здания
2 — Фундаментный стеновой блок
3 — Фундаментная плита (подушка)
Последовательность монтажа прерывистых сборных элементов фундамента, начиная с установки маячных блоков в углах здания, такая же, как и в предыдущем варианте. Зазоры между блоками заполняют песком с последующим уплотнением.
Сборно-монолитные прерывистые фундаменты выполняют из тех же сборных элементов, что и при возведении сборных прерывистых фундаментов, в следующей технологической последовательности. Сначала в углах здания устанавливают маячные блоки-подушки ФЛ. После выверки их проектного положения раскладывают рядовые блоки-подушки с интервалом, который определяют по расчету. Угловые блоки-подушки должны быть шире рядовых, потому что они будут служить опорой блоков двух стен. Затем на рядовые блоки-подушки устанавливают стеновые блоки ФБС, ширина которых может быть 300, 400, 500 и 600 мм в зависимости от промежутка между блоками-подушками. Далее следует закрепить щиты опалубки между рядами стеновых блоков, после чего можно приступать к послойному заполнению бетоном класса В12,5 (М150), с уплотнением каждого слоя вибратором.
Чтобы обеспечить в монолитных участках отверстия для ввода в дом коммуникаций, необходимо перед бетонированием установить в опалубку патрубки или изготовленный из досок короб соответствующего размера
При устройстве ленточного сборно-монолитного фундамента в качестве пола подвала выступает монолитная железобетонная плита, на которую опираются стены. Грамотно выполненная горизонтальная гидроизоляция пола подвала с переходом на вертикальную гидроизоляцию стен обеспечивает водонепроницаемость всей конструкции при наличии подпора грунтовых вод.
1 — Грунт основания
2 — Подушка из песка
3 — Бетонное основание
5 — Бетонный пол
6 — Фундаментные блоки
7 — Асбестоцементный лист
9 — Плита перекрытия
11 — Бетонная отмостка
12 — Обратная засыпка
Последовательность работ следующая. Выровняв основание слоем песка или щебня толщиной до 10 см, по контуру бетонной подготовки устанавливают опалубку из досок. Затем грунт основания и опалубку увлажняют водой и заполняют опалубку бетонной смесью Ml50 (класс бетона В10) до установленной отметки на высоту 10-15 см. После уплотнения и выравнивания бетонной поверхности в зависимости от погодных условий осуществляют соответствующий уход за бетоном, обеспечивающий набор прочности
В зависимости от нагрузок на фундамент бетонное основание в местах опирания блоков стен армируют, например, арматурной сеткой с ячейками 10 х 10 см из арматуры класса АШ диаметром 10 мм, шириной 1 м. Ширина и толщина армированной монолитной ленты определяются расчетом.
После набора бетоном 50%-ной прочности опалубку снимают, а поверхность огрунтовывают, просушивают и выполняют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала (рубероида, стеклорубероида, изола, гидроизола и др.), выпуская его на 30-50 см за пределы бетонного основания с тем, чтобы после монтажа стеновых блоков ФБС гидроизоляционный ковер можно было наклеить с наружной стороны и состыковать с наружной вертикальной гидроизоляцией стен подвала. Далее гидроизоляцию закрывают слоем бетона или раствора, поверхность которого является полом подвала
Для предохранения от механических повреждений наружная оклеечная гидроизоляция должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из бетона, кирпича или гладких асбестоцементных листов. Последние прислоняют к гидроизоляции и засыпают пазуху грунтом с послойным трамбованием.
При уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента не менее чем на 0,5 м оклеечную гидроизоляцию можно заменить на послойную окрасочную гидроизоляцию общей толщиной 3—5 мм.
При строительстве монолитного бетонного фундамента используется опалубка, устанавливаемая в вырытый котлован. Такие фундаменты устраивают в монолитном варианте и проектируют как жесткие, так как они плохо сопротивляются растягивающим напряжениям. Для предотвращения значительного развития этих напряжений фундаменты уширяются к подошве уступами, размеры которых ограничиваются углом жесткости в пределах 26-38°, который зависит от материала фундамента, давления на грунт основания и типа грунта. Соотношение между высотой уступа и его выносом h : I принимают в пределах 1:2,1:3, причем высота уступа должна составлять 0,5—0,6 м.
Железобетонные монолитные фундаменты проектируют как изгибаемые конструкции на сжимаемом основании с учетом совместной работы сооружения с грунтом. Сечения и арматуру таких фундаментов назначают с учетом правил проектирования, предъявляемых к железобетонным конструкциям.
Устройство верхней части фундамента зависит от типа опирающихся конструкций и характера передаваемых усилий. Под колонны каркасных зданий в фундаментах устраивают стаканы (А) или предусматривают стык с помощью закладных деталей (Б), для чего в монолитном фундаменте устанавливают специальную арматуру.
4 — Выпуск арматуры
При использовании железобетонных колонн каркаса стаканную часть фундамента располагают на отметке — 0,150 от поверхности земли, чтобы засыпать пазухи до монтажа колонн, при металлических колоннах обрез фундамента располагают значительно ниже, чтобы металлический подколонник располагался ниже планировочной отметки.
Монолитные железобетонные конструкции в зависимости от действующих усилий, грунтовых условий и размеров опирающихся на них конструкций могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми.
Под подошвой монолитных фундаментов устраивают подготовку из тощего бетона или слоя щебня, втрамбованного в грунт, политого цементным раствором, что обеспечивает предотвращение вытекания цементного молока в грунт (при наличии в основании фильтрующих грунтов), взаимодействия бетонной смеси с грунтом, а также возможность погружения арматуры в грунт. При наличии в основании плотных грунтов, фильтрационная способность которых низка, подготовку не устраивают, принимая в этом случае толщину защитного слоя бетона 5—8 см.
Столбчатые малозаглубленные фундаменты могут быть изготовлены из кирпича (А) и монолитного бетона (Б). Сначала в отрытую яму засыпают с послойным уплотнением влажный песок слоем толщиной 50—60 см, затем расстилают толь или рубероид, чтобы цементное молочко из бетона (раствора) не просачивалось в песок, после чего приступают к кладке кирпича на цементном растворе М50, а при монолитном варианте — к укладке бетона М200. Стенки столбов следует сужать кверху.
1 — Песчаная подушка
3 — Столбчатый кирпичный фундамент
4 -Оклеечная гидроизоляция
5 — Сборный железобетонный ростверк
6 — Насыпной уплотненный грунт
7 — Бетонная подготовка
8 — Кирпичный столбик
9 — Бетонный фундамент
10 -Монолитный железобетонный пояс
11 — Железобетонная плита перекртия
12 — Плитный утеплитель
Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее 2 рядов кладки. Касательные силы морозного пучения нейтрализуют путем уширения основания фундамента в виде площадки-анкера, с закладкой арматурного каркаса.
После завершения устройства столбов необходимо проверить отметки их верхнего обреза (монтажного горизонта) и при необходимости выровнять верхушки цементным раствором состава 1:2
Чтобы повысить устойчивость столбчатых фундаментов и предотвратить горизонтальное их смещение и опрокидывание, а также для устройства опорной части цоколя между столбами устраивают р«остверк. Если постройка деревянная, функцию ростверки может выполнять деревянная обвязка из бревен или бр;уса. При этом пространство между отмосткой и обвязкой заполняют забиркой.
При возведении каменных и кирпичных стен опорной частью цоколя может служить железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Выполняют ростверк и в виде рядовой перемычки, армированной 4-6 арматурными стержнями диаметром 10—12 мм, уложенными по слою бетона толщиной 70 мм. Высота рядовой перемычки должна составлять 1/4 пролета, но не менее 4 рядов кладки. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.
Столбчатые фундаменты из готовых типовых бетонных блоков представляют собой конструкцию, состоящую из набора отдельных блоков, укладываемых на цементный раствор. Количество блоков зависит от заглубления фундамента. Под фундаментные столбы выкапывают ямы с откосами требуемой глубины, причем размеры в плане зависят от ширины и длины применяемых сборных элементов плюс не менее 20 см с каждой стороны для устройства песчаной подушки.
А — Нормально заглубленный фундамент
Б — Малозаглубленный фундамент
1 — Песчаная подушка
2 — Бетонный блок
3 — Обратная засыпка
4 — Цементная гидроизоляция
5 — Оклеечная гидроизоляция
6 — Бетонная отмостка
С целью повышения устойчивости фундаментных столбов и создания опоры для возведения стен, после выверки отметок верхнего обреза столбов устраивают ростверк из сборных железобетонных элементов или монолитного железобетона. Если нагрузки на перемычки превышают их расчетную несущую способность, особенно при строительстве на просадочных и насыпных грунтах, то по верху перемычек дополнительно устраивают обвязочный монолитный железобетонный пояс.
До начала устройства последнего сборные перемычки надежно соединяют между собой, для чего монтажные петли связывают проволочной скруткой крест-накрест либо сваривают обрезки арматуры диаметром 8—10 мм. После этого по верху перемычек устраивают опалубку, расстилают слой цементного раствора М100 толщиной 4-5 см, устанавливают арматурный каркас и укладывают бетонную смесь М200. Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым рулонным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.
Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок — ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опи-рания надземных конструкций зданий.
Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.
Низкий ростверк (А) расположен ниже спланированной поверхности земли. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучино-опасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.
В свайном фундаменте с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие.
Промежуточный ростверк (Б) устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления и используют при устройстве свайных фундаментов на непучинистоопасных грунтах. В связи с тем, что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве.
Высокие ростверки (В) расположены на некотором расстоянии от поверхности земли. Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническими подпольями, мостовые опоры и др.
Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок (кроме вертикальных) забивают и наклонные сваи. Такие конструкции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи — вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецент-ренное сжатие или растяжение.
В практике городского строительства применяют следующие типы свайных фундаментов: из одиночных свай, ленточных свайных фундаментов, свайных кустов и сплошных свайных полей.
Фундаменты из одиночных свай используют только под легкие, как правило, каркасные здания, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая. В некоторых случаях применяют так называемые сваи-колонны, которые, являясь одновременно и сваями и колоннами здания, приводят к существенному снижению трудоемкости строительно-монтажных работ.
Ленточные фундаменты применяют в основном под несущие стены и другие протяженные конструкции. Сваи в фундаменте располагают в 1, 2 или более рядов в линейном или шахматном порядке. При многорядном расположении свай ленточный фундамент, имея большую жесткость, способен воспринимать внецентренно приложенную нагрузку без изгиба свай, в то время как при однорядном расположении сваи будут работать на изгиб.
Кусты свай используют в основном под отдельные опоры (колонны и столбы). Минимальное количество свай в таком фундаменте должно быть не менее 3. Допускается применение свайного куста и из 2 свай, но только в случае, если с помощью проектных и конструктивных мероприятий удается предотвратить развитие изгиба свай в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через обе сваи.
Сплошные свайные поля применяют под тяжелые многоэтажные и башенные сооружения, имеющие небольшие габариты в плане. Свайным полем часто называют также систему свай, размещенных на строительной площадке под строящееся сооружение. Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные фундаменты.
Фундаменты плитные из перекрестных железобетонных балок (лент) возводят из монолитного железобетона с целью придания фундаменту пространственной жесткости. Необходимость в этом возникает при строительстве на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, например, на насыпных (песчаных подушках, слежавшихся свалках, сильно пучинистых грунтах и т.п.). Иногда к таким фундаментам мелкого заложения применяют термин «плавающий».
А — Сплошная фундаментная плита из монолитного железобетона
Б — Сборно-монолитная фундаментная плита
1 — Грунт основания
2 — Подстилающий слой из песка (щебня) толщиной 100-200 мм
3 — Монолитная железобетонная плита толщиной 200-250 мм
4 — Двухслойная оклеечная гидроизоляция
5 — Бетонный защитный слой толщиной 60-80 мм
6 — Выравнивающая цементно-песчаная стяжка под полы толщиной 20-25 мм
7 — Дорожная железобетонная плита М300
Плитный фундамент достаточно материалоемок, поэтому его целесообразно устраивать при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек без высокого цоколя, когда сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент.
Чтобы уберечь мелкозаглубленные фундаменты от промерзания, их надо утеплять, устраивая теплоизоляцию по периметру фундамента.
Заглубленные сплошные плитные фундаменты в виде монолитной плиты под всем зданием обеспечивают максимально равномерное распределение нагрузки на основание и, как следствие, равномерную осадку здания. Кроме того, они хорошо защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод.
Метод «стена в грунте» предназначен для возведения заглубленных в грунт сооружений самого различного назначения: тоннелей, гаражей, паркингов, промышленных подземных хранилищ, гидротехнических сооружений, фундаментов зданий. «Стена в грунте» обычно понимается не только как конструкция глубокого фундамента, но и как определенная технология устройства подземных помещений. По контуру будущего сооружения откапывается глубокая узкая траншея (обычно шириной 0,6 м, глубиной 20—30 м, в ряде случаев до 50 м), в нее устанавливается арматура и производится заполнение бетонной смесью (иногда используются сборные железобетонные элементы). После этого грунт внутри контура образовавшейся замкнутой стены удаляется с помощью землеройных машин и создается пространство подземных помещений.
Конструктивные схемы устройства «стены в грунте»
А — консольная стена
Б, В — стены с одно- и многоярусным креплением распорками
Г, Д — стены с одно- и многоярусным креплением анкерами
1 — грунтовые анкеры
2 — призма обрушения
Для облегчения восприятия бокового давления грунта железобетонными стенами на одном или нескольких уровнях устраиваются распорные или анкерные крепления (путем пробуривания в стене и в грунте шпуров и устройства в них железобетонных тяг). Распорные крепления применяются, если расстояние между параллельными стенами составляет менее 15 м. Анкерные крепления предпочтительнее, причем инъекционного типа в одном или, при необходимости, в двух уровнях.
Для предотвращения обрушения стенок глубоких траншей, в процессе откопки такие траншеи заполняются глинистым раствором (бентонитовой суспензией), который создает избыточное гидростатическое давление на вертикальные стенки траншеи, благодаря чему они остаются ровными.
Эта технология максимально востребована в условиях реконструкции исторических центров городов при плотной застройке, вблизи от существующих зданий, так как для ее применения не используются открытые котлованы, а значит, экономится площадь стройплощадки, она безопасна для расположенных рядом зданий и сооружений. Кроме того, такой способ формирования несущих стен дает экономию до 25% сметной стоимости. Для подпорных стен и ограждений экономия еще выше — до 50%, а для проти-вофильтрационных завес — до 65%. Дополнительная экономия достигается в результате отказа от дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов. Среди ее преимуществ также скорость выполнения работ, более низкая энергоемкость строительства, возможность экономить дефицитные материалы.
При строительстве «стены в грунте» выполняются следующие основные технологические процессы:
— устройство форшахты — направляющей траншеи;
— разработка горизонтальными слоями сверху вниз под глинистой бентонитовой суспензией коротких траншей отдельными захватками через одну грейфером двухчелюстного типа или многоковшовым экскаватором типа фрезы;
— армирование и бетонирование траншеи отдельными секциями.
При помощи ковшового оборудования можно разрабатывать только дисперсные грунты (пески, глины), но при этом велика вероятность отклонения оси «стены в грунте» от вертикали. Гидравлическая фреза способна разрабатывать все типы мягких и твердых грунтов: от дисперсных до полускальных (аргиллиты, алевролиты, песчаники), но при этом обеспечивается высокая геометрическая точность (до 1 см в плане), поэтому поверхность «стены в грунте» после откопки котлована остается достаточно ровной, т.е. готовой под облицовку.
Наиболее типичными представителями фундаментов глубокого заложения являются опускные колодцы. Опускной колодец представляет собой сборную или монолитную железобетонную конструкцию .симметричной формы, которая может иметь квадратное, прямоугольное или кольцевое очертание в плане, с внутренними перегородками или без них. Симметрия определяется тем, что при этом уменьшается вероятность перекосов опускных колодцев при их погружении.
Различные формы поперечного сечения опускных колодцев
Снизу опускные колодцы имеют ножевую режущую часть — в стенке делается скос с внутренней стороны. Ножевая часть усиленно армируется, в нее могут закладываться металлические прокатные профили — уголки или швеллеры. Толщина режущей части понизу составляет 150—400 мм.
Наружные стенки колодца либо полностью вертикальные, либо ступенчатые с уменьшением диаметра кверху, либо наклонные. Толщина стен иногда достигает 2—2,5 м. Уступ позволяет снизить трение о грунтовый массив при опускании, а также уменьшить расход материала, так как боковое давление на колодец кверху уменьшается. Наклон образующей боковой поверхности к вертикали делается обычно менее 1 гр, но он может затруднить вертикальность при опускании колодца, поэтому возможно возникновение перекосов. Ступенчатость также определяется исходя из такого же малого уклона.
Бетонирование колодца ведется обычно на месте ярусами по мере его опускания. Глубина опускных колодцев может быть назначена любой из условий практической необходимости, а разработка грунта в них может осуществляться как с водоотливом, так и без водоотлива. Извлечение грунта осуществляется либо сверху грейфером, либо (при осуществлении водопонижения и осушения) путем погружения после осушения механизма внутрь колодца. При разработке грунта внутри колодца может применяться гидромеханизация.
Тяжелые массивные опускные колодцы выполняют, как правило, в монолитном варианте, а облегченные — в виде сборных свай-оболочек. Массивный опускной колодец погружается в грунт следующим образом. На поверхности основания возводят пустотелую нижнюю часть фундамента. Затем, используя землеройные механизмы, через вертикальную полость извлекают грунт. Под действием собственного веса колодец погружается. По мере опускания колодец можно наращивать, получая фундамент требуемой глубины. По достижении проектной отметки нижнюю часть колодца заполняют бетонной смесью, увеличивая площадь подошвы фундамента.
Для погружения колодца в окружающий грунт нижнюю часть колодца выполняют в виде специального ножа из листовой стали, закрепляемого с помощью закладных деталей, а для уменьшения трения грунта о стенки колодца при погружении с внешней стороны делают небольшой уступ, и образующийся зазор заполняют раствором бентонитовой глины, которая поддерживает стенки грунта в процессе погружения. В последние годы в связи с развитием производства сборного железобетона стали применять и массивные сборные опускные колодцы, собираемые из отдельных секций толщиной 50—60 см с горизонтальным членением на блоки, повторяющие конфигурацию колодца в плане.
Сборные оболочки имеют небольшой собственный вес по сравнению с массивным опускным колодцем, поэтому сила тяжести в данном случае оказывается недостаточной для погружения. В связи с этим оболочки погружаются принудительно мощными вибропогружателями и вибромолотами, которые с помощью болтовых соединений жестко прикрепляют к верхнему фланцу через специальный наголовник.
Оболочки погружают в грунт на глубину 30 м и более. К достоинствам таких фундаментов относится очень высокая несущая способность (более 10 МН), к недостаткам — возникновение значительных колебаний грунта на большом расстоянии от места погружения фундамента, в связи с чем их не рекомендуется применять в заселенных районах городов.
В строительной практике применяют оболочки диаметром от 1 до 3 м при толщине стенок 12 см. После погружения первого звена из его внутренней полости грунт извлекают, затем вибропогружателем доводят оболочку до проектной отметки. Нижнее звено оболочки оборудуют ножом, а стык звеньев выполняют с помощью фланцевых соединений на болтах или сварке.
Если в основании оболочки имеется слой скального грунта, то в нем пробуривают скважину, диаметр которой равен диаметру оболочки, с последующим заполнением оболочки и скважины бетоном, что обеспечивает заделку фундамента в скальном грунте. В нескальных грунтах для повышения несущей способности прибегают к устройству уширения с помощью разбуривания или камуфлетного взрыва с последующим заполнением полости бетоном.
При погружении опускного колодца необходимо обеспечивать его вертикальное положение, не допуская развития крена. Крен обычно устраняют с помощью увеличения разработки грунта в той части, где осадка меньше.
Днище колодца обычно выполняют из монолитного железобетона и рассчитывают как плитную конструкцию, находящуюся под действием реактивного давления грунта и гидростатического давления воды.
Опускные колодцы, погружаемые ниже уровня подземных вод, необходимо рассчитывать против всплытия. Для предотвращения всплытия днище колодца заанкеривают с помощью свай, погружаемых в нижележащие слои грунта, или устройства анкеров.
