Особые случаи возведения фундамента

Создавать фундамент приходится в самых разнообразных условиях. Климат и сейсмичность региона, гидрогеология и уклон участка застройки, наличие и харак­тер соседних строений — все это оказывает влияние на фундамент, даже если он вы­полнен по одной схеме (например, столбчато-ленточный по технологии ТИСЭ).

Выясним, как влияют эти условия на фундамент и что надо сделать, чтобы он выполнял свои функции в полном объеме, без негативных последствий и при любых обстоятельствах.

Строительство на склоне

Строительство на склонах — достаточно распространенное исходное условие для индивидуальных застройщиков. Это горы, берега рек, озер и морей, неудобья в зоне оврагов или моренных гряд, склоны сопок или небольших пригорков.

На что следует обратить внимание при строительстве на склонах или около от­косов?

Для начала следует разобраться в механизмах обрушения грунта на склонах и в мероприятиях, предотвращающих эти процессы.

Очевидно, что вероятность обрушения грунта на склоне (нарушение устойчиво­сти откосов) тем больше, чем круче уклон. При уклонах до 10% грунт не теряет свою устойчивость, и все мероприятия сводятся к устройству ростверка переменного по­перечного сечения. При больших уклонах вероятность перемещений грунта от веса дома увеличивается.

Существует несколько видов нарушения устойчивости откосов:

оползни вращения — когда массы грунта сползают по криволинейным поверхно­стям скольжения (рис. 1, а);

оползни скольжения — когда массы грунта сползают по подстилающей породе (рис. 1, б);

оползни разжижения — когда в результате повышения влажности происходит разжижение грунта;

оползни медленного течения — когда грунт как очень вязкое тело постепенно сползает по склону, при этом поверхностные слои перемещаются быстрее нижерасположенных (рис. 1, в);

оползни обрушения — когда разрушается основание откоса (выдавливание, суф­фозия…) и часть массива грунта откалывается, а иногда даже опрокидывается (рис. 1, г).

Рис. 1 Основные виды оползней: А — оползень вращения; Б — оползень скольжения; В — оползень медленного течения; Г — оползень обрушения

Причины потери устойчивости откосов:

— увеличение внешней нагрузки;

— устранение боковой опоры грунта в результате разработки траншей и котло­ванов;

— большая крутизна откоса;

— повышение влажности грунта (приводит к увеличению веса и к снижению сил сцепления и трения в грунте).

В ряде случаев потеря устойчивости грунта происходит одновременно по не­скольким причинам.

Обследования большинства оползней показали, что в однородных грунтах поте­ря устойчивости происходит по круглоцилиндрической поверхности скольжения (рис. 1, а).

Основная мера по увеличению устойчивости откосов — снижение влажности грунта. С этой целью регулируют сток поверхностных вод, проводят дренирование подземных вод (глубокие дрены, туннели, колодцы).

Радикальные меры повышения устойчивости откоса: снижение крутизны, уст­ранение размыва основания в нижней части, максимально возможное удаление строения от склона. При разработке траншеи около строения ее стенки закрепляют прочными и жесткими распорками (рис. 2, а). При небольшой глубине вдоль от­коса располагают набивные сваи, устраивают подпорные стенки, шпунтовые ограждения (рис. 2, б) или укладывают пригрузы на склоны откосов (рис. 2, в).

Рис. 2 Закрепление откосов: А — распорками; Б — шпунтовым ограждением; В — пригрузом, уложенным на склон

На склоне строительную площадку готовят с перераспределением грунта. Такая площадка может быть одноуровневая (рис. 3) или двухуровневая.

Рис. 3 Устройство строительной площадки на склоне: 1 — насыпной грунт; 2 — подпорная стенка; 3 — строение; 4 — опоры фундамента

В последнем варианте фундамент, помимо опор и ростверка, включает внутреннюю подпорную стенку, которая является стеной цокольного этажа (рис. 4.). При двухуровневой строительной площадке объем перераспределяемого грунта почти в два раза мень­ше, чем в одноуровневой. Кроме того, архитектурные решения с обустройством цо­кольного этажа могут оказаться более привлекательными.

Обращаем внимание на то, что под ростверком и внутренней подпорной стен­кой воздушный зазор должен быть сохранен.

Рис. 4 Устройство двухуровневой строительной площадки на склоне: 1 — насыпной грунт; 2 — подпорная стенка; 3 — строение; 4 — опоры фундамента; 5 — замок: 6 — внутренняя подпорная стенка

Внимание! При уклоне строительной площадки больше 10% саму опору следует ввести в те­ло ростверка на 4…6 см, а арматуру опор фундамента — не менее чем на 20 см. Для армирования опор желательно применить прутки диаметром не ме­нее 10 мм. Жесткое соединение опор с ростверком уменьшит вероятность потери ус­тойчивости основания как оползня медленного течения (рис. 1, в). Это Вы можете… Житель Истринского района Подмосковья (в прошлом работал ведущим специа­листом по проектированию сложных авиационных систем) освоил участок с относи­тельно большим уклоном (рис. 5). Три яруса фундаментных плит толщиной около 15 см были отлиты на песчаной подготовке толщиной около 30 см. Перед началом бетонирования железобетонных плит на песок укладывалась рулонная теплоизоляция (пенополиэтилен) толщиной около 10 мм. Бетонирование ярусов выполнялось снизу, по мере возведения стен. Сверху плиты усиливались слоем керамзитобетона с арма­турной сеткой (толщина слоя — около 10 см). Внешние стены первого этажа возво­дились с ТИСЭ-2 в два слоя с утеплителем посередине и в пустотах; остальные внешине стены возводились с ТИСЭ-3 (без мостков холода); внутренние — с ТИСЭ-3 по классическому варианту. Обустройство участка было связано с возведением трех подпорных стен (внизу участка, по линии стены в три этажа, по верхнему огражде­нию). Два боковых ограждения участка по линии склона создавались с использовани­ем опалубки ТИСЭ-2. Участок оборудован эффективной дренажной системой, исклю­чающей переувлажнение грунта.

Рис. 5 Участок на склоне: 1 — линия склона первоначальная; 2 — подпорная стенка; 3 — насыпной грунт; 4 — плиты фундамента

Комбинированный фундамент

У некоторых индивидуальных застройщиков возникает желание построить дом с комбинированным фундаментом, когда одна часть выполнена по одной схеме, а дру­гая — по другой. Сходная ситуация может возникнуть, если к ранее построенному дому делается пристройка или если отдельные части одного дома возводятся не сразу.

В этих случаях возникают следующие проблемы.

1.   Одна часть дома опирается на ленту или на плиту, а другая — на столбы по ТИСЭ. Устройство гаража или полуподвала на ленте или плите в одной части здания и опирание на столбы остальной части строения — один из вариантов такого дома.
Подобный фундамент обладает определенными недостатками.

Если одна часть дома опирается на плиту и основание под ней испытывает сов­сем небольшие напряжения и практически не проседает, то остальная часть фунда­мента на столбах ТИСЭ с небольшой площадью подошвы продавливает грунт и вы­зывает появление трещин над стыком фундаментов (рис. 6, а).

Если же одна часть дома опирается на ленту, а другая — на столбы ТИСЭ, то это реализуется только при узкой ширине ленты и с усиленным горизонтальным армиро­ванием пены в зоне соединения фундаментов (рис. 6, б). Следует заметить, что та­кой вариант соответствует архитектуре строения (на ленту опираются два этажа, а на столбы   — один), где давление на грунт в обоих фундаментах близко по величине.

Рис. 6 Комбинированный фундамент: А — плита и столбы; Б — лента и столбы; 1 — плита; 2 — ростверк; 3 — опора; 4 — трещина в стене; 5 — лента; 6 — горизонтальное армирование стен

2.   Ранее построенный дом стоит на мелкозаглубленном фундаменте, а пристройку к нему решено делать на столбчато-ленточном.

Если грунт пучинистый, то фундамент и стены обоих строений не должны иметь жесткого соединения. Если же грунт непучинистый, то соединение и фунда­мента. и стен может быть жестким. Бетонирование стыка двух строений следует вы­полнить только по окончании возведения пристройки и максимального проседания ее фундамента. Для этого грунт следует обильно увлажнить или дождаться весны.

3. Построенный дом возведен на заглубленном фундаменте (плита, лента, опо­ры), а пристройка — на столбчато-ленточном по ТИСЭ.

Жесткое соединение и фундамента и стен можно выполнить на любых грунтах, но не раньше, чем через год после завершения строительства.