1. Типи фундаментів і грунтів основи. Грунти з особливими властивостями Основних типів фундаментів,...
2. Монолітна плита, як залізобетонна конструкція
3. Причини появи тріщин в будинку на монолітній плиті

Типи фундаментів і грунтів основи. Грунти з особливими властивостями

Основних типів фундаментів, що використовуються в різних будівлях і спорудах, кілька - це стрічкові, стовпчасті, пальові і фундаменти, що представляють собою суцільну монолітну плиту. Тип фундаменту визначається при проектуванні в залежності від виду споруди і від особливостей грунтів основи.

Грунти підстави також підрозділяються на кілька основних видів: скельні, глинисті, суглинні і піщані.

За своїми характеристиками всі грунти можна розділити на два види: звичайні і грунти, які мають особливими свойстваміпросадочние, пучіністие, набухають, пливуни, торфовища, вічній грунти і т.п.

Проектування і будівництво на звичайних підставах не викликає труднощів, на грунтах з особливими властивостями завжди пов'язане з певними труднощами, так як доводиться передбачати спеціальні конструктивні рішення і заходи для запобігання можливого негативного впливу таких грунтів на будівлю.

Найбільш поширеними з грунтів з особливими властивостями в місцях масової забудови є просідають і пучіністие і набухають грунти.

Просадні грунти зазвичай представлені суглинками, вони мають негативний властивість просідати при зволоженні, тобто значно зменшуватися в обсязі через свою пористу структуру.

До набухають звичайно ставляться глинисті грунти, вони мають таку негативну властивість, як набухання при замочуванні, тобто на відміну від просідання грунтів вони збільшуються в обсязі.

Пучіністие грунти володіють негативним властивістю морозного обдимання. Такі грунти також збільшуються в обсязі, тільки не при зволоженні, а при промерзанні взимку.

Прояв негативних властивостей ґрунтів у великій мірі залежить від гідрогеологічних умов майданчика будівництва, тобто наявності грунтових вод, глибини залягання або їх відсутності. Наприклад, що просідають грунти в сухому стані можуть практично не проявляти грунтах властивостей, однак при найменшому замочуванні швидко просідати навіть без зовнішнього навантаження лише під впливом власної ваги.
Тому для виключення або зведення до мінімуму впливу грунтових або поверхневих вод на грунти основи з особливими властивостями передбачаються спеціальні заходи: вертикальне планування, розширені вимощення, висновок інженерних комунікацій в водонепроникні лотки, дренажні системи і т.п.

Причини появи тріщин в будівлях

Тріщини в конструкціях, особливо в стінах будівель, виникають з однієї причини - через неприпустимих деформацій або вигинів, що перевищують розрахункові, тобто таких деформацій, при яких конструкції за своїми характеристиками міцності не витримують виникають в них зусиль. Неприпустимі вигини в стінах виникають також з однієї причини - через нерівномірних деформацій ґрунтів підстав, що викликає відповідні деформації фундаментів, які потім передаються на вище розташовані конструкції.

Наприклад, при природній допустимої осаді звичайних грунтів підстав під будівлею, коли вся споруда сідає рівномірно на однакову величину по всій площі, ніяких тріщин в стінах не виникає.

Нерівномірні деформації можуть виникати в грунтах з особливими властивостями з різних причин: наприклад, у випадках локального замочування і просадки від проривів інженерних комунікацій в грунтах грунтах, локального набухання або морозного здимання грунтів.

Монолітна плита - один з найнадійніших типів фундаментів в складних грунтових умовах

для будівництва монолітних будівель в складних грунтових умовах використовуються різні типи фундаментів. Для того щоб виключити негативний вплив просідаючих грунтів, часто застосовуються пальові фундаменти, коли палі різного типу прорізають повністю товщу просадних грунтів і спираються на нестискувані грунти.

Одним з найбільш ефективних і надійних типів фундаментів, який може застосовуватися практично при будь-яких грунтах з особливими властивостями, є суцільна плита під всім будинком, виконувана з монолітного залізобетону. Головне властивість монолітної плити - це рівномірний розподіл будь-яких зусиль, як навантаження від ваги будівлі на грунт, так і зусиль, що виникають при прояві негативних властивостей ґрунтів - сдимистості, набухання або просідання. У разі нерівномірних деформацій - при локальному замочуванні або промерзанні грунтів, конструкція монолітної плити повинна перерозподіляти ці зусилля і деформації на всю конструкцію плити, що має виключити неприпустимі деформації в верхніх конструкціях.

У разі просідання грунтів при розрахунку фундаментів велике значення має так зване початкове просадний тиск. Це тиск на грунт від ваги будівлі, при якому починають виявлятися просадочні властивості ґрунтів. Зазвичай при проектуванні стрічкових фундаментів на просадних грунтах підбирають таку ширину стрічки, при якій величина тиску на грунт буде менше початкового просадного тиску. У разі використання в якості фундаменту монолітної плити, тиск на грунт буде мінімальним і в більшості випадків менше початкового просадного. У поєднанні зі спеціальними заходами щодо виключення замочування просадного грунту використання монолітної плити дуже ефективно.

У разі набухають і здимаються, коли зусилля при набуханні або морозному обдиманні грунтів спрямовані вгору, застосування монолітної плити в якості фундаментів також ефективно.

Монолітна плита, як залізобетонна конструкція

Монолітна фундаментну плиту є залізобетонною конструкцією. Як відомо будь-яка залізобетонна конструкція включає в себе бетон і сталеву арматуру і може сприймати як стискають, так і розтягують зусилля. При цьому стискають навантаження сприймає бетон, а розтягують - арматура. Монолітна залізобетонна плита вважається найбільш надійним видом фундаментів, так як за умови правильного розрахунку, здатна сприймати будь-які навантаження від будівлі і рівномірно передавати їх на грунт підстави в разі ґрунтових умов з просадними грунтами. Також монолітна плита здатна сприймати виникають зусилля від тих, що набухають і здимаються, спрямовані вгору, і рівномірно перерозподіляти їх по всій конструкції, не даючи розвиватися неприпустимим деформацій в стінах вище нульової позначки будівлі.

Причини появи тріщин в будинку на монолітній плиті

Хоча монолітна плита є одним з найнадійніших типів фундаментів, проте бувають випадки, коли і в такому випадку в стінах будівлі з'являються тріщини.
На грунтах грунтах це може бути в тому випадку, коли відбулося локальне замочування грунтів під плитою від прориву комунікацій або проникнення поверхневих вод під фундамент. В результаті відбувається локальна просадка ґрунту, в плиті під навантаженням від стін будівлі з'являється надмірний вигин, що може привести до деформацій в стінах будівлі і появи тріщин.

На рухливих грунтах можливий наступний варіант. Коли настає зима з негативними температурами зовнішнього повітря, то під опалювальним будівлею грунт промерзає в повному обсязі, а не деяку відстань - приблизно в межах 1-1,5 метрів від зовнішніх кордонів фундаменту по периметру будівлі. В цьому випадку під будівлею утворюється обмежена область промерзає грунту. У зв'язку з цим відбуваються нерівномірні деформації підстави - по периметру плити грунт збільшується в об'ємі внаслідок морозного обдимання, видавлюючи краю монолітної плити вгору, в центрі грунт залишається без змін обсягу. В результаті плита піддається надмірним изгибающим зусиллям, які передаються на вище розташовані стіни, що може привести до утворення тріщин.

Набухають грунти не такі небезпечні для конструкцій, так як зазвичай набухання підстав внаслідок замочування не досягає значних величин, що призводять до надмірних деформацій.

Однак при будь-яких грунтових умовах, якщо будівля стоїть на монолітній залізобетонній плиті, і після завершення будівництва будинку через якийсь час в стінах з'являються тріщини, це означає тільки одне - були допущені помилки при проектуванні: неправильно розрахована товщина плити, неправильно підібрана арматура і не передбачені всі необхідні конструктивні заходи для даних грунтових умов. Або в разі правильних розрахунків при будівництві не були виконані в повній мірі всі проектні рішення.

Проектування і будівництво фундаменту монолітна плита якісно можуть зробити кваліфіковані будівельники.

Товщина монолітної плити для одно-двоповерхового котеджу або будинку повинна бути не менше 250-300 мм, армування повинно бути в двох рівнях - у верхній і нижній зонах плити, діаметри робочої арматури не менше 12-16 мм з осередком відповідно 15х15 і 20х20 мм, в залежності від ресчета конструкції фундаменту.

Для запобігання нерівномірного промерзання грунту в основі потрібно передбачати конструктивні заходи - утеплення грунту по периметру будівлі шляхом закладки спеціального утеплювача під вимощення типу екструдованого пінополістиролу.

Для того щоб зменшити негативний вплив пучинистого грунту під монолітними плитами влаштовують подушки з ущільненого піску або щебеню товщиною до 500 мм, тим самим замінюючи частину пучинистого грунту і зменшуючи можливі деформації. Крім того, можна передбачити монолітні залізобетонні пояси вище нульової позначки, наприклад, на рівні низу перекриттів першого поверху. Такі пояси сприймають надмірні деформації в стінах і не дають утворитися тріщинах.

Таким чином, якщо при проектуванні були враховані точні дані про властивості грунтів з особливими властивостями, безпомилково виконані всі розрахунки і прийняті правильні конструктивні рішення і заходи, а при будівництві точно виконані всі проектні рішення, то при влаштуванні монолітної плити в якості фундаменту поява тріщин в стінах будівлі виключається.