Фундаменты мелкого заложения
К этой группе фундаментов относятся отдельно стоящие фундаменты, ленточные фундаменты и фундаментные плиты.
Отдельно стоящие фундаменты — это в большинстве случаев столбчатые фундаменты под металлические или железобетонные стойки (колонны). Расстановка таких фундаментов производится так, чтобы сжимаемые зоны грунта под подошвами отдельно стоящих фундаментов не перекрывали друг друга. В отдельных случаях столбчатые фундаменты выполняются в виде ступенчатых фундаментов из трамбованного (набивного) бетона, но, как правило, их делают из железобетона.
При строительстве, ведущемся вблизи существующих зданий, следует обратить внимание на то, чтобы угол наклона линии, соединяющей обрезы старого и нового фундаментов, был не более 30° Если фундамент нового здания должен устанавливаться вблизи старой постройки или на границе земельного участка, отведенного под застройку (например, фундамент для крайней колонны), то при не очень значительных нагрузках на фундамент можно сделать подвальное перекрытие консольным, а фундамент под наружную стойку объединить с фундаментом под соседнюю внутреннюю стойку (рис. 12).
Полы подвалов следует отделять от столбчатых фундаментов швами для того, чтобы избежать трещин, вызываемых разницей в осадках. Армирование железобетонных фундаментов производят стержнями, укладываемыми в двух взаимно перпендикулярных направлениях в соответствии с расчетом и требованиями норм DIN 1045.
Ленточные фундаменты — это традиционная форма фундаментов обычных кирпичных домов. Раньше они выполнялись из бута и кирпича, поэтому при обнажении фундаментов старых зданий следует соблюдать осторожность, в особенности если к старому зданию пристраивается новое. Сегодня ленточные фундаменты выполняются исключительно из бетона, причем при нормальных грунтовых условиях их делают на 10—20 см шире стен подвала.
Точное определение ширины фундамента производится инженером-конструктором с учетом фактической нагрузки, прочности бетона на сжатие и допускаемого давления на грунт основания (DIN 1054). При неармированных фундаментах не следует считать, что нагрузка передается от участка опирания стены на подошву фундамента под углом 60°; в зависимости от допускаемого давления на грунт и прочности бетона этот уклон выражается в виде отношения 1 п. Значения п для различных соотношений прочностных характеристик бетона и грунта даны в дополнениях к нормам DIN 1045, изданных в апреле 1975 г. (рис. 13).
Мастера и производители работ обязаны контролировать точное соблюдение проектных размеров в процессе устройства фундаментов. Иногда при вертикальных стенках котлованов после зачистки дна под фундамент до проектных отметок из-за небрежности строителей происходит осыпание грунта со стенок на подготовленную для бетонирования поверхность. Если осыпавшийся грунт не будет убран, то вследствие того, что поперечное сечение фундамента в разных точках по его длине окажется неодинаковым, существенно уменьшится несущая способность фундамента.
На рис. 14 показан монолитный ленточный фундамент, ширина которого у подошвы оказалась меньше проектной из-за подобной небрежности в производстве работ, что повлекло превышение допустимой нагрузки на грунт в конкретных условиях.
При устройстве монолитных фундаментов в рыхлых грунтах боковые доски опалубки должны иметь подкосы и распорки, причем эта опалубка остается в грунте после устройства фундаментов; только при соблюдении этих требований можно спокойно вынимать грунт до отметки подошвы фундамента и делать опалубку по боковым поверхностям фундаментной ленты сразу для всего фундамента (рис. 15).
В случае посадки здания на рельеф или же при значительных уклонах несущих слоев грунта (падение пластов) фундаменты следует заглублять в соответствии с падением несущего пласта. Если этого не сделать, то часть здания, фундамент которой попадает на недостаточно прочный грунт, начинает работать как консоль; в результате этого образуются трещины в стенах, как правило, косые, идущие вверх по направлению к оседающей части здания (рис. 16).
Под опоры стоечного типа можно также устраивать ленточные фундаменты. Это делается в тех случаях, когда нагрузки на стойки неравномерны, а грунт имеет тенденцию к осадке; такое конструктивное решение позволяет избежать неравномерных осадок фундаментов. При этом фундаменты следует выполнять из железобетона. Необходимо следить за тем, чтобы до начала бетонирования был устроен слой подготовки из тощего бетона или из кирпича (нормы DIN 1045). Наличие такого слоя гарантирует необходимую чистоту при укладке арматуры, а установка соответствующих прокладок между арматурными стержнями обеспечивает заданную толщину защитных слоев бетона. Металлические элементы ни в коем случае не должны соприкасаться с грунтом, ибо в противном случае опасность коррозии арматуры фундамента становится реальностью. Разрушение фундамента здания, в свою очередь, вызывает необходимость проведения весьма серьезных ремонтно-восстановительных мероприятий (подведение новых фундаментов), стоимость которых исключительно высока.
Фундаментные плиты как конструктивное решение фундаментов применяют в тех случаях, когда суммарная расчетная площадь, подошвы отдельно стоящих или ленточных фундаментов превышает половину общей застраиваемой площади (т. е. площади, занимаемой зданием или сооружением). С таким явлением мы сталкиваемся при малой или неравномерной несущей способности грунтов основания. При наличии грунтовых вод сплошная плита фундамента может одновременно выполнять функции гидроизоляционной «ванны».
Если фундаментная плита, стены и перекрытие подвала конструктивно объединяются в жесткую, работающую на кручение объемную коробку, то в таких случаях можно говорить о коробчатой конструкции фундаментов, о фундаментах коробчатого типа. Увеличение глубины заложения таких фундаментов сказывается благоприятно на их работе, так как при этом уменьшается тенденция грунта основания к выпучиванию и, следовательно, уменьшается опасность потери несущей способности грунта.
А.Грассник, В.Хольцапфель, Бездефектное строительство многоэтажных зданий. — М.: Стройиздат, 1980