Строительная основа зданий и сооружений¶
Основа строй — в широком профессиональном значении это совокупность конструктивных элементов, воспринимающих и передающих нагрузки от здания или сооружения на грунт, а также сам принцип устройства несущего «скелета» постройки. В узком смысле под основой строительства понимают фундамент и примыкающую к нему часть грунтового массива, обеспечивающую устойчивость объекта. Именно от качества основы зависят долговечность, безопасность и эксплуатационные свойства любого здания.
¶Понятие и роль в строительстве
Основа — связующее звено между сооружением и природной средой. Она принимает на себя вес стен, перекрытий, оборудования и полезной нагрузки, распределяя её по площади опирания. Ошибки в расчёте или устройстве основы приводят к неравномерным осадкам, трещинам, кренам и, в предельных случаях, к обрушению.
В нормативной терминологии различают основание (массив грунта, воспринимающий нагрузку) и фундамент (конструкция, передающая нагрузку на основание). Вместе они образуют то, что в обиходе называют основой постройки.
¶Классификация оснований
¶По характеру грунта
- Естественные основания — грунты в их природном состоянии, способные воспринимать нагрузку без дополнительного укрепления. К ним относят скальные, крупнообломочные и плотные песчаные породы.
- Искусственные основания — грунты, свойства которых улучшены целенаправленно: уплотнением, закреплением, заменой слабого слоя привозным материалом.
¶По типу фундамента
- ленточные — под несущими стенами;
- столбчатые — под отдельными опорами;
- плитные — сплошные под всей постройкой;
- свайные — с передачей нагрузки на глубокие плотные слои.
¶Требования к основе
К основе строительства предъявляют несколько обязательных требований:
| Требование | Содержание |
|---|---|
| Прочность | Способность выдерживать расчётные нагрузки без разрушения |
| Устойчивость | Сопротивление сдвигу, опрокидыванию, морозному пучению |
| Долговечность | Сохранение свойств в течение проектного срока службы |
| Экономичность | Разумное соотношение затрат и надёжности |
| Технологичность | Возможность возведения в данных условиях |
¶Изыскания и проектирование
До начала работ проводят инженерно-геологические изыскания: бурят скважины, отбирают пробы грунта, определяют уровень грунтовых вод, глубину промерзания, несущую способность. На основе этих данных рассчитывают размеры подошвы фундамента, глубину заложения и тип конструкции.
Глубина заложения зависит от:
- назначения здания и наличия подвалов;
- величины и характера нагрузок;
- глубины промерзания грунта;
- уровня подземных вод;
- свойств несущего слоя.
¶Грунты и их особенности
Несущая способность разных грунтов существенно различается. Скальные и крупнообломочные породы практически не сжимаются. Песчаные грунты уплотняются быстро и предсказуемо. Глинистые, особенно водонасыщенные, склонны к пучению и длительным осадкам. Слабые грунты — торф, ил, насыпные отложения — требуют искусственного укрепления или прорезки сваями.
Морозное пучение — характерная проблема российского строительства: при промерзании влажный грунт увеличивается в объёме и может выдавливать фундамент. Мерами борьбы служат заложение ниже глубины промерзания, устройство дренажа, утепление отмостки, применение незаглублённых и малозаглублённых фундаментов.
¶Материалы и технологии
Для устройства основ применяют:
- бетон и железобетон — основной материал для ленточных, плитных и свайных фундаментов;
- бутовый камень — для массивных кладок в малоэтажном строительстве;
- металл — в сваях, анкерах, арматурных каркасах;
- дренажные и гидроизоляционные материалы — для защиты от влаги.
Среди технологий укрепления слабых грунтов распространены уплотнение тяжёлыми трамбовками, устройство грунтовых подушек, цементация, силикатизация, армирование геосинтетикой.
¶Гидроизоляция и защита
Влага — главный враг основы. Различают гидроизоляцию:
- обмазочную — битумные и полимерные мастики;
- оклеечную — рулонные материалы;
- проникающую — составы, кристаллизующиеся в порах бетона;
- дренажную — системы отвода воды.
Отвод поверхностных вод обеспечивают отмостка, ливневая канализация, вертикальная планировка участка.
¶Ошибки и последствия
Типичные ошибки при устройстве основы:
- заложение выше глубины промерзания без компенсирующих мер;
- опора на насыпной или растительный грунт;
- отсутствие дренажа и гидроизоляции;
- экономия на изысканиях и расчётах;
- неравномерная нагрузка на отдельные части фундамента.
Последствия проявляются в виде трещин в стенах, перекосов проёмов, деформаций полов, а в тяжёлых случаях — аварийного состояния здания.
¶Значение в современном строительстве
Основа определяет ресурс постройки. Современные подходы ориентированы на точный расчёт, применение геотехнического мониторинга, компьютерного моделирования грунтовых массивов и инновационных материалов. Для высотных и уникальных объектов разрабатывают индивидуальные проекты, учитывающие конкретные геологические условия площадки.
Источники: СП 22.13330 «Основания зданий и сооружений», СП 24.13330 «Свайные фундаменты», учебные пособия по основаниям и фундаментам, инженерно-геологические справочники.