Фундамент многоэтажного дома – сложная несущая конструкция, от правильности расчета которой напрямую зависит срок службы и надежность здания, а также скорость и экономичность строительства. Главной функцией фундамента является равномерное распределение нагрузки, создаваемой весом здания, по всей площади основания.
Факторы, учитываемые при разработке проекта
Проектирование фундамента представляет собой ответственную задачу. Чтобы высотный дом сохранял целостность и не подвергался деформации на протяжении всего расчетного срока эксплуатации при разработке проекта и выборе типа фундамента необходимо учитывать такие факторы:
- Максимальные вертикальные, горизонтальные и другие нагрузки.
- Возможность сейсмических и ветровых нагрузок, а также подвижек грунта.
- Уровень осадков, а также максимальные и минимальные температуры в конкретной местности.
- Тип и плотность грунта.
- Особенности рельефа.
- Наличие под основанием здания естественных или искусственных пустот, источников грунтовых вод, газопроводных и водопроводных магистралей и т.д.
Перед тем, как закладывать фундамент, обязательно выполняют исследование геологических и гидрогеологических особенностей площадки, выделенной под строительство. В частности, проводят инженерно-геологические изыскания, а также лабораторные испытания с целью определения характеристик грунта. Для забора проб применяют бурение на глубину до 100 м, а также задействуют ультразвуковое сканирование с целью определения наличия пустот. Допущенные на этапе проектирования могут привести к серьезным проблемам в будущем: между панелями появляются щели, кирпичная кладка трескается и т.д.
Типы фундаментов
На основании проведенных исследований и расчетов выбирают тип фундамента. Многоэтажка обычно строится на естественном основании (плитном), свайно-плитном или свайном фундаменте глубокого заложения.
Плитный фундамент
Свайный фундамент
Такая конструкция считается более универсальной, так как может применяться при строительстве на большинстве видов грунтов. Сечение свай стандартного размера составляет 300х300 мм или 350х350 мм, однако при возведении зданий большой, до 200 м, высоты, на болотистых или других проблемных грунтах могут использоваться сваи из бетона или железа сечением до 2 м и длиной до 83 м, а стены котлована укрепляться по периметру армированным бетоном.
Постройка на скальных породах отличается более высокой сложностью. В пробуренное отверстие сначала опускают бетонные колодцы, которые выполняют функцию обсадной трубы, а свободное пространство между стенкой колодца и сваей приходится заливать бетоном.
Свайно-плитный фундамент
Основные этапы закладки фундамента
Проведя все необходимые исследования и разработав проект можно приступать к закладке фундамента. Процесс выполнения работ по возведению свайно-плитного фундамента (СПФ) включает следующие основные этапы строительства.
Подготовительный этап, который заключается в подготовке территории и площадки. Участок освобождается от построек, зеленных насаждений, мусора и других сторонних элементов. Устанавливается ограждение, препятствующее проникновению сторонних лиц, и обустраиваются подъездные пути для строительной техники. Поверхность выравнивается, после чего выкапывается котлован утвержденных в проектной документации размеров и утрамбовывается грунт на дне. Далее выполняется разметка с обозначением мест установки свай.
Установка свай. Технология может отличаться в зависимости от того, какой тип свай выбран:
- Забивные сваи устанавливают с применением забивной техники – копра. В месте установки делают небольшое углубление, после чего сваю обвязывают металлическим тросом и переводят в вертикальное положение. Далее при помощи копра забивают ее на требуемую глубину. После установки всех элементов верхнюю часть свай выравнивают до одного уровня.
- Армированные буронабивные сваи представляют собой железобетонную конструкцию, которая создается на месте выполнения работ. На первом этапе выполняют бурение отверстий требуемого диаметра в грунте с применением буровой установки – ямобура. В большинстве случаев стенки отверстий укрепляют при помощи обсадной трубы. В пробуренное отверстие устанавливается каркас из металлической арматуры и заливается бетон.
- Винтовые сваи вкручивают в грунт при помощи гидравлических или электрических устройств. Перед вкручиванием на их поверхность наносят гидроизолирующий состав, а после установки выравнивают надземные части до одного уровня и заполняют внутреннюю полость трубы раствором бетона.
Монтаж железобетонного ростверка. Для обустройства этого элемента необходимо изготовить опалубку, на дно которой укладывается гидроизолирующий материал. После этого увязывается каркас из арматуры и заливается бетоном. Оголовки свай заглубляются в ростверк не менее чем на 10 см.
Обустройство плиты (верхней монолитной части конструкции) предполагает выполнение следующего перечня работ:
- Засыпание и выравнивание песчаной подушки.
- Заливку бетонного основания без армирования.
- Укладку гидроизоляционного материала.
- Обустройство опалубки.
- Создание арматурной конструкции (для соединения прутов арматуры обычно применяется сварка).
- Заливку бетона.
- После высыхания раствора – обработку поверхности мастикой, битумной смесью или другим гидроизоляционным составом.
Фактически, бетонная плита является полом первого этажа, поэтому нанесение гидроизоляционного слоя является обязательным условием.
Украина является страной с высокой стоимостью земли в крупных городах, поэтому многоэтажное строительство, позволяющее предоставить жилье большому количеству людей на минимальном земельном участке, будет развиваться и в дальнейшем.