Люди живут в самых разных уголках земного шара, и для возведения своих жилищ они используют удивительные технологии. Разнообразие природных условий нашей многоликой планеты вынуждает человека быть очень изобретательным в попытках соорудить надежное основание своего дома.
Стройка под напором
Неустойчивые и избыточно обводненные породы — проблемная среда для строительных работ. На помощь в борьбе с риском сдвигов и подтоплений приходит сжатый воздух, сдерживающий естественное движение природных сил в ответ на вмешательство.
Кессонный метод
Иногда попытка выкопать котлован для заливки фундамента наталкивается на сопротивление находящейся неподалёку водяной толщи — вода начинает просачиваться в образующееся пустое пространство. Так было, например, при обустройстве тех двух опор Эйфелевой башни, которые расположены ближе к Сене. Для предотвращения притока воды к месту земляных работ используется кессон — бетонный или металлический колокол, в который нагнетается сжатый воздух.
Струйная грунтоцементная технология — Jet grouting.
Принцип метода — смешивание грунта и цементного раствора в процессе прохождения слоя нестабильной породы. В грунте создаются скважины специальным буром, имеющим внутри канал и сопла для закачки цементной смеси под давлением сжатого воздуха. Образуемый монолитный грунтоцементный массив отличается прочностью, надежным закреплением в почве и предсказуемостью в эксплуатации. Струйное цементирование впервые стало применяться в Японии и европейских странах на рубеже 1990-х — 2000-х годов.
Дом отдельно, основание отдельно
Япония как страна сложных геологических условий и развитой индустрии является пионером применения нескольких оригинальных строительных технологий. Постоянная сейсмическая активность островов заставляет конструкторов находить остроумные решения. Одно из них — амортизирующая прокладка между фундаментом и вышележащими этажами. Отсутствие жёсткой сцепки с основанием позволяет верхней части здания меньше реагировать на подземные толчки. Реализуется идея разными путями:
Воздушные подушки
И здесь мы опять наблюдаем поставленную на службу человеку силу сжатого воздуха. В строении монтируется компрессор воздушной подушки, способный по сигналу сейсмодатчиков создать воздушную прослойку толщиной в несколько сантиметров между фундаментом и подошвой надземной части дома. После исчезновения угрозы землетрясения здание плавно опускается на основание.
Амортизаторы из упругих материалов
Другой вариант сейсмоизолированного здания предполагает устройство в основании дома многослойной прокладки с использованием стали, резины и свинца. Сталь обеспечивает прочность в сочетании с гибкостью, мягкий свинец поглощает ударные волны, упругость резины амортизирует толчки.
Избушки на курьих ножках
Здания на сваях — технология сейчас скорее обычная, чем неожиданная. Но все же чаще опоры спрятаны в грунте, и даже их верхние части не видны за обшивкой цоколя. Неординарно смотрятся те свайные конструкции, которые как бы парят над поверхностью, слегка поддерживаемые тонкими столбиками. Желание приподнять дом бывает продиктовано очень разными причинами:
В краю вечного холода, где постоянно промерзшая почва, целые города стоят на опорах в метре от земли. Воздушная прослойка является изолятором, не позволяющим теплу от жилья растопить лёд в грунте и уменьшить его несущую способность. Сваи в вечную мерзлоту устанавливаются буроопускным способом, в заранее пробуренные скважины, а пространство между опорой и стенкой колодца заливается раствором, надежно примораживающим опору к грунту;
Переместившись гораздо ближе к экватору, мы тоже увидим строения, обычно небольшие частные дома, поднятые сваями на уровень второго этажа. Здание становится своеобразным навесом от палящего солнца, а пространство под ним — террасой для комфортного отдыха в тени;
Спасают высокие сваи и жителей прибрежных территорий, подвергающихся периодическим затоплениям, заметным приливам и отливам;
Для тех же, кто стремятся все время быть ближе к воде, свайная технология предоставляет возможность построить жилище над водной поверхностью, опирающееся на дно водоема.
Подземные царства
В то время как одни пытаются оторваться от поверхности, другие осваивают подземелья. При традиционном возведении здания для закладки железобетонного фундамента выкапывается котлован, от дна которого ведется бетонирование по направлению снизу к поверхности грунта.
Такой метод не вполне эффективен для строительстве подземных этажей и точечной застройки.
Технология «top-down» переориентирует процесс в противоположном направлении. Она предполагает поэтапное заглубление ярусами при формировании котлована сверху вниз по принципу "стена в грунте". Вначале по периметру сооружается траншея на глубину первого подземного этажа, которая заливается бетоном. Получившиеся перегородки несут двойной функционал: являясь стенами здания, они одновременно поддерживают грунт вокруг котлована. Земля изнутри периметра вынимается и выполняется монолитное перекрытие, в котором оставляется технологическое отверстие для удаления грунта из нижележащего яруса. Операции повторяются, пока не образуется бетонный каркас проектного количества этажей.
Утепление с основания
В странах центральной и северной Европы, где в холодное время года без обогрева не обойтись, успешно разрабатывается технологии терморегулируемых фундаментов, которые пришли и в Россию.
- Геотермальные сваи — пример многофункционального использования строительных конструкций. В полость забивных или буронабивных свай монтируются трубопроводы, образующие замкнутую систему с геотермальным накопителем — водным резервуаром в грунте на глубине, где постоянно сохраняется положительная температура. Геотермальные сваи выполняют свою основную роль распределения нагрузки и поддержки строения, а дополнительно становятся энергообменником для создания комфортной температуры жилища.
- Утепленный мелкозаглубленный фундамент, известный в России как утепления шведская плита (УШП), встречается далеко не только в Швеции, но именно там получил широкое практическое применение.
Эта энергосберегающая технология актуальна в коттеджном строительстве и стала возможной благодаря современным материалам. Неглубокий котлован изолируется геотекстилем и вспененным полистиролом от проникновения влаги и потерь тепла. В получившийся коробке монтируются коммуникации и трубы водяного теплого пола, затем производится заливка бетона. Поверхность получившийся монолитной плиты служит черновым полом первого этажа.
👍 Делитесь мыслями в комментариях к публикации, а также подписывайтесь на канал — впереди еще много интересной и полезной информации!