Фундамент является важнейшим этапом строительства здания.
Два основных типа фундаментов – это фундаменты мелкого заложения и фундаменты глубокого заложения. Как и модели, они измеряются глубиной залегания в почве и нагрузкой, которую они могут нести.
Перед началом строительства любого здания необходимо знать, какой тип фундамента подходит для строительства здания. Ошибки на этом уровне пагубно сказываются на долговечности здания и могут привести к разрушению всей конструкции.
Типы фундаментов в строительстве зданий
В таблице ниже приведены типы фундаментов в строительстве зданий и места их применения.
Фундаменты мелкого заложения
| Вид фундамента | Место применения |
|---|---|
| Отдельные фундаменты или ленточный фундамент | Рекомендуется, когда нагрузка здания приходится на одну колонну |
| Ленточный фундамент | Для конструкций с большим количеством несущих и граничных стен |
| Основание для плота или мата | Очень подходит для слаборазвитой почвы |
| Комбинированное основание | Подходит, когда колонны расположены близко друг к другу, а почва имеет низкую несущую способность |
Глубокий фундамент
| Вид фундамента | Место применения |
|---|---|
| Сваи | Когда твердая почва находится очень глубоко в земле и далеко от досягаемости |
| Кессонные или штольневые фундаменты | Когда глубина залегания твердого пласта составляет от 7.5 до 91 метра |
Теперь рассмотрим подробнее различные типы.
Фундаменты мелкого заложения
Этот тип фундамента не превышает безопасную несущую способность грунта. Его также называют открытым основанием. При строительстве мелкозаглубленного фундамента сначала производится выемка грунта, до основания фундамента, а затем сооружается фундамент.
В этом типе фундамента всё основание видно. Он применяется в основном для легких зданий с идеальными почвенными условиями.
Мелкозаглубленные фундаменты могут быть повреждены в результате замерзания. Поэтому в холодном климате они должны быть защищены. Кроме того, их следует строить ниже линии промерзания, защищенной от утепления.
Существует 4 типа мелкозаглубленных фундаментов:
- Фундамент-площадка
Фундаменты обычно представляют собой круглые, квадратные или прямоугольные площадки из бетона и рекомендуются в тех случаях, когда нагрузка здания приходится на одну колонну.
При устройстве площадочного фундамента инженер делит общий вес на колонну на безопасную несущую способность грунта. Давление определяет тип формы, подходящей для строительства. Они рекомендуются, когда здание несет отдельную колонну.
Отдельный фундамент – самый доступный тип фундамента и не требует высококвалифицированной рабочей силы. Он экономичен и не забирает много времени по сравнению с другими типами мелкозаглубленных фундаментов. Этот фундамент применяется, когда колонны расположены не вплотную друг к другу и нагрузка на здание меньше.
- Ленточный фундамент
Они служат опорой для веса стены. Этот фундамент имеет более широкое основание, поэтому его также называют раздвижным фундаментом. Его широкое основание помогает обеспечить большую устойчивость, так как он распространяется по всему периметру.
Ленточные фундаменты подходят для стен и опор мостов, где слой составляет от 3 метров, а их размер и толщина зависят от типа грунта на участке. Грунт должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать вес конструкции.
Ленточные фундаменты подходят для сооружений с большей несущей способностью и для строительства пограничных стен.
- Фундамент плот
Вы можете использовать этот тип фундамента, если планируете построить подвал. Вся плита пола подвала является фундаментом. Рафтовые фундаменты очень подходят для слабых грунтов. Вес здания равномерно распределяется по земле, чтобы уменьшить нагрузку на грунт на единицу площади. Инженеры определяют давление путем деления веса на площадь.
Вы можете рассмотреть возможность применения плотового фундамента на сжатых грунтах, таких как мягкая глина, где без чрезмерной выемки грунта невозможно использовать площадку, ленту или сваи.
- Комбинированный фундамент
Этот тип подходит, когда колонны расположены близко друг к другу, а грунт имеет низкую несущую способность. В этой ситуации изолированные подножия могут перекрываться.
Комбинированный фундамент также подходит для строительства зданий вблизи линии собственности или канализационной линии, а также если размеры ограничены.
Глубокий фундамент
Фундаменты глубокого заложения погружаются глубоко в землю таким образом, что здание опирается непосредственно на почву. Они ориентированы на твердый пласт и часто надежны на большой глубине.
Мы обсудим два типа глубоких фундаментов.
- Сваи
Начнем с условий использования свайного фундамента. Он подходит для тех случаев, когда твердая почва находится очень глубоко в земле и далеко от места залегания. Он также подходит, когда нагрузка на здание массивная и концентрированная.
Сваи подходят для сжимаемой почвы и болотистых мест. Их рекомендуют при строительстве мостов над большой водой и каналами. А также если в данной местности возможно проведение ирригации.
Сваи вертикально вбиваются в грунт и могут быть классифицированы по двум рабочим режимам. Одни сваи используются для опоры, другие – для трения.
Несущие сваи часто подходят для мест, где твердые слои не слишком глубоки. Они передают нагрузку непосредственно на твердый слой. Фрикционные сваи подходят там, где почва слишком мягкая. Для увеличения трения кожу оставляют шероховатой, но это спорный момент. В какой-то момент потертости истираются и приводят к полному разрушению конструкции.
- Кессонные фундаменты
Кессоны часто рекомендуются при строительстве бетонной плотины, ремонте судов или мостовых опор для строительства в реках. Их также называют пробуренным валом. Они представляют собой водонепроницаемые коробки или цилиндрические конструкции, которые погружаются в воду и заполняются бетоном для формирования фундамента.
После заполнения барабана почву вокруг него вычерпывают кинжалами, чтобы барабан мог должным образом погрузиться в землю. Если он слишком короткий, то прикрепляется кессон другой длины, и с помощью кинжалов вычерпывается песок, чтобы он погрузился глубже.
Кессоны имеют сопротивление носка или вала, чтобы противостоять нагрузке от конструкций. И могут нести колонны больше, чем свайные фундаменты. Они уместны, когда глубина залегания твердых пластов составляет от 25 до 300 футов.
Хотя фундаменты на основе буровых шахт могут показаться самыми прочными для подводного строительства, они рекомендуются при наличии глубоких отложений мягкой глины и рыхлого зернистого грунта.
В завершение
Тип грунта и несущая способность – важнейшие факторы, которые необходимо учитывать при выборе подходящего типа фундамента. Будь то большое или маленькое здание, инженер должен быть полностью осведомлен об окружающей обстановке, чтобы возвести очень прочную конструкцию.
Если вы инженер, то для выбора подходящей конструкции необходимо выполнить ряд важных шагов.
Во-первых, вы должны обследовать почву, на которой хотите построить. Во-вторых, рассчитайте живую и мертвую нагрузку, которую должен нести фундамент. Это поможет вам решить, какое основание использовать. Затем разработайте технические характеристики конструкции, такие как размер, вес и глубина.