Фундамент— строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию.
Основной задачей любого фундамента является передача нагрузки, создаваемой строением на несущий грунт. Фундамент подбирают в зависимости от веса вышерасположенной конструкции, несущей способности грунта, глубины промерзания грунта.
Требования, предъявляемые к фундаментам:
- Прочность;
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;
- Устойчивость к агрессивным грунтовым водам;
- Стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);
- Соответствие по долговечности сроку службы здания;
- Индустриальность;
- Экономичность.
Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания.
Основания бывают двух видов:
- Естественные
- 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.
Ленточный фундамент - это сплошная полоса из железобетона, укладываемая под всеми несущими стенами здания и распределяющая вес здания по всему своему периметру.
Размер подошвы, толщину стенки и глубину заложения фундамента определяют расчетом в зависимости от веса надземной части, материала фундамента и несущей способности грунта.
Ленточный фундамент может быть заглубленным и малозаглубленным. По способу изготовления он может быть:
- Сборным (кирпичный, бутобетонный, из бетонных блоков др.)
- Монолитным.
Столбчатый фундамент - система из столбов, проходящих под всеми капитальными стенами и простенками сооружения на равном расстоянии друг от друга.
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.
Форма столбов фундамента может быть различной: круглой, квадратной, прямоугольной или трапециевидной (расширяющейся к низу). Оптимальным расстоянием между столбами считается 1.5—2 м. Столбы устанавливают ниже глубины промерзания для предотвращения негативных действий сил морозного пучения. Оголовок столба должен находиться выше уровня земли на 40-50 см для предотвращения отсыревания и гниения сооружения.
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. При расстоянии между столбчатыми фундаментами до 4 м иногда устраивают кирпичные армированные перемычки. Во избежание деформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промерзании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраивают подушку из песка или шлака высотой 50…60 см.
Плитный фундамент(сплошной) - вид фундамента для здания, в том числе для индивидуального дома, который представляет собой монолитную конструкцию из бетона/железобетона или сборный каркас из блочных элементов, на котором возводятся стены строения. Применяется в зонах с повышенными внешними нагрузками, высоком уровне грунтовых вод.
Постройку фундамента начинают с котлована, который сначала вырывают, а затем утрамбовывают и делают на дне подушку из песка и слоя гравия.
Сверху укладывается гидроизоляционный материал, первый ряд арматуры, и поверх наливается тонкий слой бетона. Затем укладывается второй слой арматуры, и котлован заливают бетонным раствором. В результате получается монолитная плита, которая в даль-нейшем может стать полом цокольного этажа.
Свайный фундамент - группа свай, объединенная сверху ростверком.
Сваями называются стержневые конструктивные элементы, погружаемые в грунт в готовом виде или изготовляемые в грунте в вертикальном или наклонном положении.
Ростверк - распределительная балка или плита, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций.
Свайный фундамент применяют при залегании слабых грунтов в основании, а также в районах, где глубина промерзания грунтов достигает 1,1-1,5м от поверхности.
Свайные фундаменты устраивают на деревянных, бетонных и (редко) стальных сваях.
Свайные фундаменты различают:
- По способу изготовления и погружения свай в грунт - на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте;
- 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.
Свайные фундаменты позволяют сократить объем земляных работ, расход бетона, снизить стоимость фундаментов. Вместе с тем свайные фундаменты менее экономичны по расходу стали. Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой). Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.