Фундамент багатоповерхового будинку – складна конструкція, що несе, від правильності розрахунку якої безпосередньо залежить термін служби і надійність будівлі, а також швидкість і економічність будівництва. Головною функцією фундаменту є рівномірний розподіл навантаження, що створюється вагою будівлі, по всій площі основи.
Фактори, які враховуються при розробці проекту
Проектування фундаменту є відповідальним завданням. Щоб висотний будинок зберігав цілісність та не піддавався деформації протягом усього розрахункового терміну експлуатації при розробці проекту та виборі типу фундаменту необхідно враховувати такі фактори:
- Максимальні вертикальні, горизонтальні та інші навантаження.
- Можливість сейсмічних та вітрових навантажень, а також рухів ґрунту.
- Рівень опадів, а також максимальні та мінімальні температури в конкретній місцевості.
- Тип та щільність ґрунту.
- Особливості рельєфу.
- Наявність під основою будівлі природних або штучних порожнин, джерел ґрунтових вод, газопровідних та водопровідних магістралей тощо
Перед тим як закладати фундамент, обов’язково виконують дослідження геологічних та гідрогеологічних особливостей майданчика, виділеного під будівництво. Зокрема, проводять інженерно-геологічні дослідження, а також лабораторні випробування з метою визначення характеристик ґрунту. Для забору проб застосовують буріння на глибину до 100 м, а також використовують ультразвукове сканування з метою визначення наявності порожнин. Допущені на етапі проектування можуть призвести до серйозних проблем у майбутньому: між панелями з’являються щілини, цегляна кладка тріскається тощо.
Типи фундаментів
З проведених досліджень, і розрахунків вибирають тип фундаменту. Багатоповерхівка зазвичай будується на природній основі (плитному), пальово-плитному або пальовому фундаменті глибокого закладання.
Плитний фундамент
Плейовий фундамент
Така конструкція вважається більш універсальною, тому що може застосовуватися при будівництві більшості видів грунтів. Перетин паль стандартного розміру становить 300х300 мм або 350х350 мм, проте при зведенні будівель великий, до 200 м, висоти, на болотистих або інших проблемних грунтах можуть використовуватися палі з бетону або заліза перетином до 2 м і довжиною до 83 м, а стіни котловану зміцнюватися по периметру армованим бетоном.
Будівництво на скельних породах відрізняється вищою складністю. У пробурений отвір спочатку опускають бетонні колодязі, які виконують функцію обсадної труби, а вільний простір між стінкою колодязя і палею доводиться заливати бетоном.
Плямовий фундамент
Основні етапи закладання фундаменту
Провівши всі необхідні дослідження та розробивши проект, можна приступати до закладки фундаменту. Процес виконання робіт із зведення пальово-плитного фундаменту (СПФ) включає такі основні етапи будівництва.
Підготовчий етап, який полягає у підготовці території та майданчика. Ділянка звільняється від будівель, зелених насаджень, сміття та інших сторонніх елементів. Встановлюється огорожа, що перешкоджає проникненню сторонніх осіб, та облаштовуються під’їзні шляхи для будівельної техніки. Поверхня вирівнюється, після чого викопується котлован затверджених у проектній документації розмірів та утрамбовується ґрунт на дні. Далі виконується розмітка з позначенням місць встановлення паль.
Встановлення паль. Технологія може відрізнятися залежно від того, який тип паль обраний:
- Забивні палі встановлюють із застосуванням забивної техніки – копра. У місці установки роблять невелике поглиблення, після чого палю обв’язують металевим тросом і переводять у вертикальне положення. Далі за допомогою копра забивають її на потрібну глибину. Після встановлення всіх елементів верхню частину паль вирівнюють до одного рівня.
- Армовані буронабивні палі є залізобетонною конструкцією, яка створюється на місці виконання робіт. На першому етапі виконують буріння отворів необхідного діаметра в ґрунті із застосуванням бурової установки – ямобура. Найчастіше стіни отворів зміцнюють за допомогою обсадної труби. У пробурений отвір встановлюється каркас із металевої арматури та заливається бетон.
- Гвинтові палі вкручують у ґрунт за допомогою гідравлічних або електричних пристроїв. Перед вкручуванням на їхню поверхню наносять гідроізолюючий склад, а після встановлення вирівнюють надземні частини до одного рівня і заповнюють внутрішню порожнину труби розчином бетону.
Монтаж залізобетонного ростверку. Для облаштування цього елемента необхідно виготовити опалубку, на дно якої укладається матеріал, що гідроізолює. Після цього ув’язується каркас з арматури та заливається бетоном. Оголовки паль заглиблюються в ростверк не менш як на 10 см.
Облаштування плити (верхньої монолітної частини конструкції) передбачає виконання наступного переліку робіт:
- Засипання та вирівнювання піщаної подушки.
- Заливання бетонної основи без армування.
- Укладання гідроізоляційного матеріалу.
- Облаштування опалубки.
- Створення арматурної конструкції (для з’єднання прутів арматури зазвичай застосовується зварювання).
- Заливання бетону.
- Після висихання розчину – обробку поверхні мастикою, бітумною сумішшю або іншим гідроізоляційним складом.
Фактично бетонна плита є підлогою першого поверху, тому нанесення гідроізоляційного шару є обов’язковою умовою.
Україна є країною з високою вартістю землі у великих містах, тому багатоповерхове будівництво, що дозволяє надати житло великій кількості людей на мінімальній земельній ділянці, розвиватиметься й надалі.