Фундаменты зданий и сооружений

Фундаменты зданий и сооружении, части зданий и сооружений (преимущественно подземные), которые служат для передачи нагрузок от зданий (сооружений) на естественное или искусственное основание (см. Основания сооружений). Фундаменты мелкого заложения подразделяются на ленточные под несущие и самонесущие стены (рис. 1, а); ленточные под ряд колонн (рис. 1, б); столбчатые под стены; отдельные под колонны (рис. 1, в), а в комбинации с фундаментными балками ≈ и под стены; сплошные в виде плоских (рис. 1, г) или ребристых плит (под всем сооружением или его частью); массивные (под всем сооружением). Такие фундаменты обычно выполняют ступенчатыми, с уширением книзу. Верхняя поверхность фундамента, отделяющая его от вышележащей части здания (сооружения), называется обрезом, а нижняя, опирающаяся на грунт основания, ≈ подошвой. Расстояние от обреза до подошвы называется высотой фундамента, расстояние от планировочной отметки поверхности земли до подошвы ≈ глубиной заложения фундамента. В отдельных фундаментах в их верхней части (называемой подколонником) устраивается углубление (стакан) для установки колонн.

═ Выбор типа фундамента определяется инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями строительной площадки, назначением и конструктивными особенностями здания или сооружения, величиной нагрузки, передаваемой на фундамент, а также производственными возможностями строительной организации. Глубина заложения Ф. з. и с. устанавливается в зависимости от свойств и характера напластований грунтов, уровня грунтовых вод (с учётом его колебаний в процессе строительства и эксплуатации сооружения), величины и характера действующих на основание нагрузок, глубины заложения подземных коммуникаций и фундаментов под машины и оборудование, климатических особенностей района строительства (глубины сезонного промерзания и т.п.). Принятая глубина заложения фундамента должна быть достаточной для обеспечения устойчивости основания и исключения возможности пучения грунта (при его промерзании) и осадки (при оттаивании). В непучинистых грунтах при залегании уровня грунтовых вод на значительном расстоянии от поверхности земли допускается закладывать подошву фундамента выше глубины промерзания грунта. Размеры подошвы Ф. определяют, исходя из условия, чтобы среднее давление на основание не превышало расчётного давления, величина которого зависит от вида и свойств грунта, глубины заложения фундамента, конструктивных особенностей сооружения. При назначении размеров подошвы фундамента учитывают предельные величины вертикальных деформаций (осадки, подъёмы), при которых ещё обеспечивается необходимая прочность надфундаментных конструкций и соответствие здания (сооружения) технологическим или архитектурным требованиям. При действии значительных горизонтальных нагрузок (в т. ч. сейсмических), а также в случае водонасыщенных глинистых и заторфованных грунтов должна быть обеспечена, кроме того, устойчивость основания.

═ Расчёт конструкции Ф. з. и с. производится по прочности и по величине раскрытия трещин. Фундаменты мелкого заложения обычно устраиваются монолитными ≈ из каменных материалов, бутобетона, бетона и железобетона. Ленточные, отдельные (под колонны), сплошные и массивные фундаменты, как правило, выполняются из железобетона. Материалы, применяемые для устройства Ф. з. и с., должны обладать необходимой водо- и морозостойкостью. В современном строительстве весьма эффективны сборные ленточные фундаменты под стены зданий (рис. 2, а), выполняемые из типовых железобетонных блоков-подушек и бетонных становых блоков или панелей. Блоки-подушки можно укладывать с разрывом, образуя прерывистый фундамент (рис. 2, б). Осадка последнего оказывается меньше, чем ленточного, поэтому давление под его подошвой может быть повышено на 20≈30%. Сборные фундаменты под отдельные колонны и столбы устраивают из блоков стаканного типа (рис. 2, в) или из нескольких блоков-подушек (рис. 2, г).

═ Фундаменты зданий с подвалами при высоком уровне грунтовых вод должны иметь гидроизоляцию, исключающую возможность затопления подвалов. Для защиты Ф. з. и с. от действия агрессивных грунтовых вод применяют плотный бетон со специальными добавками, а также обмазочную, оклеечную и др. виды гидроизоляции.

═ Фундаменты мелкого заложения обычно возводятся в котлованах или траншеях. Получает распространение метод вытрамбовывания котлованов (под отдельные фундаменты) или траншей (под ленточные фундаменты) с помощью трамбующих машин. В этом случае исключаются земляные работы и обеспечивается дополнительное уплотнение грунта основания.

═ Около 80% фундаментов жилых и производственных зданий имеет мелкое заложение. Фундаменты глубокого заложения устраивают с применением набивных или забивных свай (см. Свайный фундамент), глубоких опор (набивных или из оболочек), опускных колодцев и кессонов. Их применение целесообразно при слабых, просадочных, набухающих и др. грунтах с особыми свойствами, высоком уровне грунтовых вод и особенно при возведении мостов и глубоких подземных сооружений.

═ Лит.: Сорочан Е. А., Сборные фундаменты промышленных и жилых зданий, М., 1962; Справочник инженера-строителя, т. 1, М., 1968; Основания и фундаменты, под ред. Н. А. Цытовича, М., 1970: Строительные нормы и правила, ч. 2, гл. 15≈15а. Основания зданий и сооружений, М., 1974≈75.

═ Е. А. Сорочан.