Фундамент є найважливішим етапом будівництва будівлі.
Два основних типи фундаментів – це фундаменти дрібного закладення і фундаменти глибокого закладення. Як і моделі, вони вимірюються глибиною залягання в ґрунті та навантаженням, яке вони можуть нести.
Перед початком будівництва будь-якої будівлі необхідно знати, який тип фундаменту підходить для будівництва будівлі. Помилки на цьому рівні згубно позначаються на довговічності будівлі і можуть призвести до руйнування всієї конструкції.
Типи фундаментів у будівництві будівель
У таблиці нижче наведено типи фундаментів у будівництві будівель і місця їх застосування.
Фундаменти мілкого закладення
| Вид фундаменту | Місце застосування |
|---|---|
| Окремі фундаменти або стрічковий фундамент | Рекомендується, коли навантаження будівлі припадає на одну колону |
| Стрічковий фундамент | Для конструкцій з великою кількістю несучих і граничних стін |
| Підстава для плоту або мату | Дуже підходить для слаборозвиненого ґрунту |
| Комбінована основа | Підходить, коли колони розташовані близько одна до одної, а ґрунт має низьку несучу здатність |
Глибокий фундамент
| Вид фундаменту | Місце застосування |
|---|---|
| Палі | Коли твердий ґрунт знаходиться дуже глибоко в землі і далеко від досяжності |
| Кесонні або штольневі фундаменти | Коли глибина залягання твердого пласта становить від 7.5 до 91 метра |
Тепер розглянемо докладніше різні типи.
Фундаменти мілкого закладення
Цей тип фундаменту не перевищує безпечної несучої здатності ґрунту. Його також називають відкритою основою. Під час будівництва мілкозаглибленого фундаменту спочатку проводять виїмку ґрунту до основи фундаменту, а потім споруджують фундамент.
У цьому типі фундаменту всю основу видно. Він застосовується переважно для легких будівель з ідеальними ґрунтовими умовами.
Дрібнозаглиблені фундаменти можуть бути пошкоджені внаслідок замерзання. Тому в холодному кліматі вони мають бути захищені. Крім того, їх слід будувати нижче лінії промерзання, захищеної від утеплення.
Існує 4 типи дрібнозаглиблених фундаментів:
- Фундамент-майданчик
Фундаменти зазвичай являють собою круглі, квадратні або прямокутні майданчики з бетону і рекомендуються в тих випадках, коли навантаження будівлі припадає на одну колону.
Під час влаштування майданчикового фундаменту інженер ділить загальну вагу на колону на безпечну несучу здатність ґрунту. Тиск визначає тип форми, придатної для будівництва. Вони рекомендуються, коли будівля несе окрему колону.
Окремий фундамент – найдоступніший тип фундаменту і не вимагає висококваліфікованої робочої сили. Він економічний і не забирає багато часу порівняно з іншими типами дрібнозаглиблених фундаментів. Цей фундамент застосовується, коли колони розташовані не впритул одна до одної і навантаження на будівлю менше.
- Стрічковий фундамент
Вони служать опорою для ваги стіни. Цей фундамент має ширшу основу, тому його також називають розсувним фундаментом. Його широка основа допомагає забезпечити більшу стійкість, оскільки він поширюється по всьому периметру.
Стрічкові фундаменти підходять для стін і опор мостів, де шар становить від 3 метрів, а їхній розмір і товщина залежать від типу ґрунту на ділянці. Ґрунт має бути досить міцним, щоб витримати вагу конструкції.
Стрічкові фундаменти підходять для споруд з більшою несучою здатністю і для будівництва прикордонних стін.
- Фундамент пліт
Ви можете використовувати цей тип фундаменту, якщо плануєте побудувати підвал. Уся плита підлоги підвалу є фундаментом. Рафтові фундаменти дуже підходять для слабких ґрунтів. Вага будівлі рівномірно розподіляється по землі, щоб зменшити навантаження на ґрунт на одиницю площі. Інженери визначають тиск шляхом ділення ваги на площу.
Ви можете розглянути можливість застосування плотового фундаменту на стислих ґрунтах, таких як м’яка глина, де без надмірної виїмки ґрунту неможливо використати майданчик, стрічку або палі.
- Комбінований фундамент
Цей тип підходить, коли колони розташовані близько одна до одної, а ґрунт має низьку несучу здатність. У цій ситуації ізольовані підніжжя можуть перекриватися.
Комбінований фундамент також підходить для будівництва будівель поблизу лінії власності або каналізаційної лінії, а також якщо розміри обмежені.
Глибокий фундамент
Фундаменти глибокого закладення занурюються глибоко в землю таким чином, що будівля спирається безпосередньо на ґрунт. Вони орієнтовані на твердий пласт і часто надійні на великій глибині.
Ми обговоримо два типи глибоких фундаментів.
- Палі
Почнемо з умов використання пальового фундаменту. Він підходить для тих випадків, коли твердий ґрунт знаходиться дуже глибоко в землі і далеко від місця залягання. Він також підходить, коли навантаження на будівлю масивне і концентроване.
Палі підходять для стисливого ґрунту і болотистих місць. Їх рекомендують при будівництві мостів над великою водою і каналами. А також якщо в цій місцевості можливе проведення іригації.
Палі вертикально вбиваються в ґрунт і можуть бути класифіковані за двома робочими режимами. Одні палі використовуються для опори, інші – для тертя.
Несучі палі часто підходять для місць, де тверді шари не надто глибокі. Вони передають навантаження безпосередньо на твердий шар. Фрикційні палі підходять там, де ґрунт занадто м’який. Для збільшення тертя шкіру залишають шорсткою, але це спірний момент. У якийсь момент потертості стираються і призводять до повного руйнування конструкції.
- Кесонні фундаменти
Кесони часто рекомендують під час будівництва бетонної греблі, ремонту суден або мостових опор для будівництва в річках. Їх також називають пробуреним валом. Вони являють собою водонепроникні коробки або циліндричні конструкції, які занурюються у воду і заповнюються бетоном для формування фундаменту.
Після заповнення барабана ґрунт навколо нього вичерпують кинджалами, щоб барабан міг належним чином зануритися в землю. Якщо він занадто короткий, то прикріплюється кесон іншої довжини, і за допомогою кинджалів вичерпується пісок, щоб він занурився глибше.
Кесони мають опір носка або вала, щоб протистояти навантаженню від конструкцій. І можуть нести колони більше, ніж пальові фундаменти. Вони доречні, коли глибина залягання твердих пластів становить від 25 до 300 футів.
Хоча фундаменти на основі бурових шахт можуть здатися найміцнішими для підводного будівництва, їх рекомендують за наявності глибоких відкладень м’якої глини і пухкого зернистого ґрунту.
На завершення
Тип ґрунту і несуча здатність – найважливіші фактори, які необхідно враховувати при виборі відповідного типу фундаменту. Чи то велика, чи то маленька будівля, інженер має бути повністю обізнаний про навколишнє оточення, щоб звести дуже міцну конструкцію.
Якщо ви інженер, то для вибору відповідної конструкції необхідно виконати низку важливих кроків.
По-перше, ви маєте обстежити ґрунт, на якому хочете побудувати. По-друге, розрахуйте живе і мертве навантаження, яке має нести фундамент. Це допоможе вам вирішити, яку основу використовувати. Потім розробіть технічні характеристики конструкції, такі як розмір, вага і глибина.