Виды фундаментов и материалы для их устройства

I. ФУНДАМЕНТЫ, ИХ ВИДЫ И ОСНОВЫ РАСЧЕТА

Фундаменты, соприкасаясь с окружающим грунтом, постоянно находятся под воздействием содержащейся в нем влаги, а в преде­лах зоны сезонного промерзания подвергаются также периодическому замерзанию и оттаиванию. Поэтому в целях обеспечения долго­временной службы сооружению фундаменты необходимо устраивать из прочных и морозоустойчивых материалов, стойких также и про­тив агрессивного действия грунтовых вод, если последние содержат вредные химические примеси и имеют с ним контакт. Кроме того, выбранные фундаменты должны отличаться практической целесооб­разностью их формы, экономичностью принятого решения и допу­скать механизацию работ по их возведению.

К материалам, хорошо сохраняющимся в грунте, относятся бутовый камень, бетон и железобетон, а в условиях постоянного пребывания ниже уровня воды - также и дерево. Дерево хорошо сохраняется и в грунтах вечной мерзлоты, так как в условиях по­стоянного воздействия отрицательной температуры возможность развития процессов загнивания древесины практически исключается.

Для бутовой кладки применяют постелистый или рваный камень достаточно прочных пород (предел прочности при сжатии 20- 60 МПа). В маловлажных грунтах бутовую кладку ведут на слож­ном или цементном растворе, а в мокрых и водонасыщенных грунтах применяют только цементный раствор. Существенным недостатком бутовой кладки является ее трудоемкость, так как она практически не поддается механизации и выполняется вручную. В настоящее время ее применяют редко, используя лишь на тех стройках, где поблизости имеется бутовый камень, и при небольших объемах работ.

Бетон же позволяет широко использовать механизацию как для его приготовления, так и при укладке. Его применение в строительстве огромно. Для бетона используют щебень и гравий ecтecтвенных пород, обладающих достаточной прочностью на сжатие. Примене­ние влагоемких пористых материалов (туф, ракушечник) в качестве щебня не допускается. При устройстве крупных массивных фунда­ментов применяют также бутобетон,- бетон с добавлением в него 20-25% бутовых камней, которые в него втапливаются.

Железобетон, как и бетон, допускает широкое применение меха­низации. Основным преимуществом этого материала является воз­можность придать изделию почти любую конструктивную форму, а его хорошая работа на изгиб позволяет при малой строительной высоте фундамента получить большую опорную площадь. Железобетон используют также для изготовления свай, оболочек, понтонов и других конструкций, применяемых в фундаментостроении.

Дерево применяют для изготовления свай, крепления стенок котлованов, устройства временных опор и т. п.

В зависимости от типа, конструктивных особенностей и назна­чения сооружения, качества грунтов основания и величины переда­ющейся на них нагрузки фундаменты могут иметь разнообразные вид, размеры и форму.

Рис. 1.1.Виды жестких фундаментов уширенной формы.

Так, фундаменты под бетонные плотины, тя­желые мостовые опоры, доменные печи и другие подобные им соору­жения устраивают в виде массивных блоков или мощной плиты. Для зданий распространено применение систем из ленточных и от­дельно стоящих фундаментов, устраиваемых под стены и колонны и т. д.

В простейшем случае фундамент, сложенный, например, из бу­товой кладки или возведенный из бетона, имеет вид призматического тела с вертикальными боковыми гранями. Если по условию проч­ности грунтов основания и данным их расчета по деформациям тре­буется увеличить опорную площадь фундамента, его проектируют с уширением книзу.

Уширенные фундаменты могут иметь ступенчатую и пирамидаль­ную форму. Величина их уширения характеризуется углом а (рис.1.1.). Ступенчатые фундаменты применимы как для бутовой так и для бетонной кладки, а пирамидальные устраивают лишь из бетона.

Таблица 1.1.