Основания и фундаменты. Понятие об основаниях и требования к ним

1.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
Понятие об основаниях и требования к ним

2.

Геологические породы,
залегающие в верхних слоях земной
коры, используемые в
строительных целях, называют
грунтами.
Грунты представляют собой
скопление частиц (зерен) различной
величины, между которыми
находятся поры (пустоты).

3.

Основанием называется массив грунта,
расположенный под фундаментом и
воспринимающий нагрузку от здания. Основания
бывают двух видов: естественные и искусственные.
Естественным основанием называют грунт,
залегающий под фундаментом и способный в своем
природном состоянии выдержать нагрузку от
возведенного здания.
Искусственным основанием называют искусственно
уплотненный или упрочненный грунт, который в
природном состоянии не обладает достаточной
несущей способностью по глубине заложения
фундамента
Действующие нагрузки деформируют основания, вызывая осадку здания.

4.

Основание для фундаментов.

5.

Грунты, составляющие основание, должны отвечать
следующим требованиям:
- обладать достаточной несущей способностью,
а также малой и равномерной сжимаемостью (большие
и неравномерные осадки здания могут привести к его
повреждению и даже разрушению);
- не быть пучинистыми, т.е. иметь свойство
увеличения объема при замерзании влаги в порах
грунта (в соответствии с этим требованием выбирают
глубину заложения фундамента, которая должна быть
согласована с глубиной промерзания грунта в районе
строительства),
- не размываться и не растворяться грунтовыми
водами, что также приводит к снижению прочности
основания и появлению непредусмотренных осадок
здания;
- не допускать просадок и оползней.

6.

Каковы же основные виды грунтов и их свойства?
Грунты разнообразны по составу, структуре и
характеру залегания.
Принята следующая строительная классификация
грунтов:
Скальные – залегают в виде сплошного массива
(граниты, кварциты, песчаники и т.д.) или
трещиноватого слоя. Они водоустойчивы,
несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот
являются наиболее прочными и надежными
основаниями. Трещиноватые слои скальных
грунтов менее прочны.

7.

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных
пород с преобладанием обломков размером более 2 мм
(свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку,
дресву. Эти грунты являются хорошим основанием, если
под ними расположен плотный слой.
Песчаные – состоят из частиц крупностью от 0,1 до 2 мм.
В зависимости от крупности частиц пески разделяют на
гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и
пылеватые. Чем крупнее и чище пески, тем большую
нагрузку может выдержать слой основания из него. Пески
не обладают свойством пластичности.
Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют
пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %,
то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте
пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют
пылеватым.

8.

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005
мм. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную
поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых
грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины
происходит ее пучение. Несущая способность глинистых оснований зависит от
влажности. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.
Глинистые грунты делятся на глины (с содержанием глинистых частиц
более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (3-10%).
Лессовые – глинистые грунты с содержанием большого количества
пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор). Эти грунты в сухом
состоянии обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны
давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам и
при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от
увлажнения. В качестве естественных оснований под здания непригодны.
Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест
свалки и т.п. Обладают свойством неравномерной сжимаемости, в
большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных
оснований под здания. В практике встречаются также намывные грунты,
образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют
рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием
для зданий.

9.

Если грунт на участке строительства
не удовлетворяет предъявляемым
требованиям, а здание необходимо
возводить именно в этом месте, то
устраиваются искусственные основания.
Такие основания при возведении зданий на
слабых грунтах устраивают путем их
искусственного упрочнения или заменой
слабого грунта более прочным. Упрочнение
грунта может быть осуществлено
следующими способами:

10.

Уплотнением – пневматическими трамбовками;
Силикатизацией – для закрепления песков, пылеватых
песков (плывунов) и лессовых грунтов. Для этого в
песчаный грунт поочередно нагнетают растворы жидкого
стекла и хлористого кальция;
Цементацией – путем нагнетания в грунт по трубам
жидкого цементного раствора или цементного молока,
которые, затвердевая в порах грунта, придают ему
камневидную структуру;
Обжигом (термическим способом) – путем сжигания
горючих продуктов, подаваемых в специально
устраиваемые скважины под давлением. Этот способ
применяют для укрепления лессовых просадочных грунтов.

11.

Фундаменты
Требования, предъявляемые к фундаментам:
1) прочность;
2) устойчивость, на опрокидывание и скольжение в
плоскости подошвы фундамента;
3) устойчивость к агрессивным грунтовым водам;
4) стойкость к атмосферным
(морозостойкость; пучение
факторам
грунтов
при замерзании);
5) соответствие по долговечности сроку службы здания;
6) индустриальность;
7) экономичность.

12.

По конструктивной схеме фундаменты разделяются на:
ленточные, столбчатые или отдельно стоящие,
сплошные и свайные .
По способу возведения фундаменты могут быть
монолитными и сборными.
В зависимости от глубины заложения подошвы
фундаментов различают фундаменты глубокого (более 5 м)
и мелкого заложений.
Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются
надземные части здания, называется поверхностью
фундамента или обрезом, а нижняя его плоскость,
непосредственно соприкасающаяся с основанием, –
подошвой.

13.

14.

Глубиной заложения фундамента называется
расстояние от отметки планировки грунта до подошвы
фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от
конструктивных особенностей здания (наличие или
отсутствие подвалов и др.), величины и характера нагрузок
на основание,глубины заложения фундаментов смежных
зданий, геологических и гидрологических условий участка
(виды грунтов, их физическое состояние,наличие грунтовых
вод, их отметки и колебания уровня), климатических
особенностей района (глубина промерзания грунтов), а
также от принятой конструкции фундамента.
ГЗ = ГП + Ц + 0,2,
где ГЗ — глубина заложения фундамента; ГП— глубина
промерзания
грунта; Ц — высота цоколя; 0,2 м — конструктивный запас.

15.

Основным дефектом фундаментов
является неравномерное… Фундаменты
со временем начинают терять свою
прочность. .

16.

Виды фундаментов
Ленточные фундаменты устраивают под
несущие стены здания. Они подразделяются на
сборные и монолитные.
Рис. 4. Конструкции ленточных
фундаментов:
а — сборный;
б — то же, прерывистый;
в — монолитный фундамент
(бутобетонный);
г — бутовый фундамент: 1 —
фундаментные подушки; 2 —
бетонные блоки; 3 — отмостка; 4 —
гидроизоляция; 5 — кирпичная
облицовка (в полкирпича)

17.

Сборные ленточные фундаменты собирают из железобетонных блоковподушек прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300 и
500 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. уложенные на выровненное основание
вплотную одна к другой в направлении несущих стен, они образуют
сплошную ленту, по которой в перевязку швов на растворе укладывают
бетонные блоки стенки фундамента. Блоки стенки шириной 300, 400, 500,
600 мм, высотой 580 мм, длиной 780, 1180 и 2380 мм могут быть сплошными и
пустотелыми.
Рис. 5. Конструкции ленточных фундаментов: а — ленточный сборный
фундамент; б —ленточный монолитный фундамент

18.

Фундаменты, в которых блоки-подушки уложены с
расстоянием одна от другой, называются прерывистыми
(рис. 4, б). Расстояние между блоками засыпают песком.
Прерывистые фундаменты экономичнее сплошных.

19.

Рис. 7. Ленточные
сборные фундаменты.
План

20.

Бутовые фундаменты.
В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только
в тех районах, где бут является местным строительным материалом,
потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и
неэкономичны.
Рис. 8. Ленточный бутовый
фундамент: 1 — отмостка,
2 — обратная засыпка грунтом

21.

Наиболее экономичными из монолитных ленточных
фундаментов являются бутобетонные фундаменты.
Рис. 9. Бутобетонный
фундамент

22.

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях,
когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт
меньше нормативного (например,малоэтажные здания,
некоторые типы панельных зданий) или когда слой
грунта, служащий основанием, залегает на значительной
глубине (3...5 м), что экономически не оправдывает
применение ленточных фундаментов.
Рис. 12. Столбчатый фундамент. План
Рис. 11. Столбчатый фундамент

23.

Столбчатые фундаменты могут быть
монолитными и сборными.
Под зданиями с несущими стенами столбчатые
фундаменты располагают под углами стен, в
местах пересечения наружных и внутренних
стен, под простенками и через 3...5 м на глухих
участках стен.
По столбчатым фундаментам под несущие
стены устраивают фундаментные балки из
сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты устраивают и под
отдельно стоящими опорами зданий: под
каменные колонны — сборный фундамент из
железобетонных блоков-подушек.

24.

Свайные фундаменты устраивают на деревянных,
бетонных и (редко) стальных сваях.
Свайные фундаменты различают:
1) по способу изготовления и погружения свай в грунт —
на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом
виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в
грунте;
2) по характеру работы в грунте — на сваях-стойках,
которые проходят через слабые грунты и опираются на
прочный грунт, и висячих сваях (сваях трения), которые
уплотняют слабый грунт и передают нагрузку на
грунт трением, возникающим между грунтом и боковой
поверхностью свай.

25.

Для равномерного распределения нагрузки от здания на все сваи, располагаемые
рядами или в шахматном порядке, головы
свай заделывают в бетонную или железобетонную плиту (ростверк).
Рис. 13. Свайный фундамент:
1 — бетонная свая; 2 — гидроизоляция;
3 — железобетонный пояс; 4 — отмостка; 5 — стенка цоколя из кирпича; 6 —
железобетонная плита перекрытия
Свайный фундамент из сборных
винтовых свай

26.

Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных,
бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут
быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер служат для установки
колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх
заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку.
Сплошные фундаментные плиты: а — под стены или колонны; б — плитнобалочный вариант; в — коробчатые; г — в виде цилиндрических оболочек; д
— оболочек двоякой кривизны

27.

Гидроизоляция
В целях защиты стен здания от увлажнения грунтовой
водой, поднимающейся по порам материала стен,
устраивают гидроизоляцию.
Гидроизоляция фундаментов

28.

В доме, имеющем подвал, гидроизоляцию кладут на двух уровнях:
1) в фундаменте — на уровне пола подвала или ниже его на 13 см;
2) в цоколе — на 15...25 см выше поверхности отмостки.
В зданиях без подвалов гидроизоляцию стен устраивают из двух слоев
рубероида, склеенных битумной мастикой и укладываемых в
горизональные швы на уровне 10...15 см от перекрытия и 15...25 см от
отмостки или тротуара. При полах на грунте, кроме горизонтальной,
устраивают и
вертикальную гидроизоляцию путем обмазки битумной мастикой
поверхности стены, соприкасающейся с грунтом.
Если уровень грунтовых вод ниже пола подвала, то гидроизоляцию
стен здания с подвалом осуществляют в двух уровнях: в уровне
подготовки под подвалы и не менее 15 см выше уровня отмостки.
Вертикальную
гидроизоляцию в этом случае делают путем обмазки горячим битумом в
два слоя поверхности стены подвала, соприкасающейся с грунтом.

29.

Все существующие на данный момент
фундаменты могут быть подразделены
на следующие виды: столбчатые,
ленточные