Виды фундаментов и особенности проектирования и конструктивного выполнения

В строительстве используются 4 основных типа фундаментов:

- столбчатые, с глубиной заложения до 3 м, как правило, близко к глубине промерзания;

- ленточные, глубина заложения до 2м, но ниже глубины промерзания;

- свайные, глубина заложения сваи определяется нагрузкой на сваю и свойствами грунта;

- плитные фундаменты, плита основания имеет значительную толщину.

Рассмотрим особенности проектирования и устройства каждого вида фундаментов отдельно.

Столбчатые фундаменты применяются для зданий двух типов: - малоэтажных жилых зданий и фундаментов под колонны производственных зданий.

Столбчатые фундаменты для малоэтажных зданий используются в основном на хороших сухих грунтах и для зданий с размерами в плане каждой из сторон менее 6м. отличительной особенностью столбчатых фундаментов является неглубокое заложение (до 1,5 метров от поверхности) и низкая стоимость. Отрицательные особенности таких фундаментов – возможность наклона объекта с перекосом дверных и оконных проемов, сложность эксплуатации печного отопления в доме на столбчатом фундаменте по причине сезонных колебаний столбов под несущими стенами.

Вокруг домов на столбчатых фундаментах необходим дренаж для отвода поверхностных вод от осадков и таяния снега. Наличие дренажа удорожает строительство, но существенно уменьшает сезонные колебания дома на столбчатом фундаменте.

Для уменьшения колебаний столбов по верху столбов выполняется ростверк.

Столбчатые фундаменты под колонны производственных зданий. Фундаменты под колонны производственных зданий могут выполняться из фундаментных блоков прямоугольной формы с увеличением размеров блоков в плане с глубинно заложения или заливкой бетона в опалубку с подготовкой закладных деталей для опор колонн. Закладные детали или опорные площадки для опор колонн представляют из себя массивные стальные пластины с закреплением на несущую арматуру столбчатого фундамента.

Столбчатые фундаменты используются для промышленных зданий каркасного типа в одноэтажном исполнении с существенными нагрузками, в том числе динамическими, на перекрытие по грунту первого этажа. Промышленные здания со столбчатыми фундаментами под колонны как правило отапливаются зимой и пол с нагрузками от оборудования не связывается конструктивно со столбчатыми фундаментами под колонны.

Столбчатые фундаменты под колонны просты и дешевы в изготовлении, но не используются с вибрационными или динамическими нагрузками от оборудования.

Ленточные фундаменты широко используютсяпри строительстве как жилых так и нежилых зданий. Основное преимущество ленточных фундаментов – простота изготовления и сравнительно низкая стоимость. При проектировании ленточных фундаментов необходимо выполнять дренаж, наружное утепление при отоплении здания и песчано - щебеночную подсыпку с послойным уплотнением под основание фундамента. Ленточные фундаменты, как правило, выполняются ниже средней глубины промерзания.

Свайные фундаменты широко применяются в настоящее время для надежного и длительного восприятия больших нагрузок от здания и оборудования цехов. Свайные фундаменты имеют высокую стоимость, но их применение оправдано при слабых грунтах и значительных нагрузках. По исполнению сваи в фундаментах делятся на сваи забивные (изготавливаются на заводе и доставляются на стройплощадку) и сваи буронабивные (бетон и арматура заливается в вертикальную шахту, выбуренную в толще грунта буровой машиной). Каждый из двух видов свай имеет свои недостатки и преимущества.

Сваи забивные имеют, как правило, длину до 12 м и сечение до 500 см ² квадратной формы. Сваи забивают или задавливают специальным оборудованием. При забивке свай уменьшается несущая способность слабого грунта на значительной площади вокруг забиваемой сваи, что требует внимания при проектировании и выполнении работ. При задавливании свай грунт меньше нарушается, но время и стоимость выполнения работ по задавливанию больше, чем при забивке свай, что необходимо учитывать при обосновании метода погружения. Большие площади фундаментов с забивными сваями должны не иметь валунов в области погружения, т.к. если свая попадает в валун, то погрузить сваю на расчетную глубину невозможно и нагрузка на недопогруженную сваю будет существенно меньше.

Сваи буронабивные выполняются любого диаметра до 2м и в случае попадания сваи на валун камень высверливается коронкой бурового инструмента. Скорость бурения грунта без камней до 10 метров в час, но стоимость работ значительная. Грунт при устройстве буронабивной сваи с использованием обсадной трубы нарушается незначительно, что определяет использование буронабивных свай при реконструкции и уплотнительной застройке в городах.

Плитные фундаменты используются при большой толще однородных дренированных грунтов (песчаных и супесей). Плитные фундаменты просты в исполнении, требуют много арматуры и бетона, т.к. толщина плитного фундамента от 70 см до 2 м. В плитных фундаментах необходимо на этапе проектирования и выполнения работ предусмотреть все отверстия для инженерных сетей, т.к. прорезка сквозного отверстия в выполненном фундаменте может привести к трещине плиты, что является неустранимым дефектом.

На сложных и слабых грунтах применяются фундаменты смешанного типа: плитно-свайные фундаменты. Плитно-свайные фундаменты объединяют достоинства и недостатки свайных и плитных фундаментов. При расчете принимается, что до 40% нагрузки воспринимает плита в плитно-свайном фундаменте, а остальную нагрузку воспринимают сваи. Плитно-свайные фундаменты позволяют при определенных грунтовых условиях существенно уменьшить толщину плиты и количество свай.

При необходимости выполнить эксплуатируемые помещения ниже уровня земной поверхности необходимо существенно усложнить конструкцию подземной части здания с выполнением требований вентиляции и гидроизоляции помещений. При проектировании необходимо предусмотреть меры по наружной гидроизоляции ограждающих конструкций заглубленных помещений и использовать бетон высокой степени водонепроницаемости (W6 и выше). Для выполнения наружной оклеечной гидроизоляции выполняется временное шпунтовое ограждение перед выполнением земляных работ по устройству котлована и возведение наружной ограждающей стены внутри шпунтового ограждения. После возведения ограждающей подземные эксплуатируемые помещения бетонной стены наружная поверхность железобетонной стены ограждения оклеивается двумя слоями битумной гидроизоляции, обкладывается утеплителем (типа пенполекса) и заполняется с послойным уплотнением щебнем и песком пространство между шпунтовым ограждением котлована и железобетонной стеной, ограждающей заглубленные эксплуатируемые помещения. Наружная гидроизоляция и бетон с высокими водонепроницаемыми свойствами обеспечивает отсутствие увлажнения арматуры и бетона ограждающих эксплуатируемое подземное пространство стен и длительную эксплуатацию заглубленных помещений без появления на стенах высолов и протечек грунтовых вод. Именно перечисленные выше операции существенно повышают стоимость эксплуатируемого заглубленного помещения в сравнении с проветриваемым подвалом без гидроизоляции не приспособленным для эксплуатации. Неприспособленный для эксплуатации подвал называется техническим подпольем.

10. Особенности проектирования и конструктивного выполнения инженерных систем.

Инженерные системы имеют важное значение для функционирования объекта. Недостаточное внимание к качеству проектирования и монтажа инженерных систем может привести к большим затратам на ликвидацию дефектов в гарантийный период и сложностям в эксплуатации сооружения. При проектировании важен выбор требуемой для эксплуатации мощности инженерной системы. Занижение мощности приведет к отсутствию или занижению эксплуатационной пригодности объекта, а избытки мощности потребуют дополнительных затрат на монтаж оборудования и оплату технических условий на подключение от монополистов.

При оценке стоимости и сроков проектирования и производства работ по устройству инженерных наружных сетей к объекту важно учитывать объем земляных работ и объем перемещаемого грунта, включая вывоз грунта с утилизацией. Особенности учета грунта, требования к вывозу и размещению обсуждаются в главе 12.

Важно учесть объемы работ по освобождению территории прокладки инженерных сетей. Пересечение с существующими инженерными сетями требует длительных и дорогостоящих решений по выносу существующих сетей с области прокладки новых трубопроводов и кабелей. Существенная задержка в производстве работ по прокладке инженерных сетей будет при необходимости выполнить прокладку инженерных сетей под существующим твердым покрытием существующей улицы или тротуара. Необходимо согласование с муниципальными службами проекта производства работ по вскрытию и восстановлению твердого покрытия дороги или тротуара. Применение современных способов прокладки – «проколы с затягиванием труб» существенно снижает затраты на согласование вскрытия и восстановления твердого покрытия, но значительная стоимость «прокола» и необходимость устройства котлованов для размещен6ия оборудования на отметке «прокола» должно учитываться при выборе способа производства работ по устранению инженерных сетей на трассе прокладки новых инженерных сетей.

Существенно упрощается выполнение работ по подземной прокладке инженерных сетей при использовании труб из полипропилена. Трубы из полипропилена имеют длительный срок эксплуатации и требуют значительно меньше затрат на теплоизоляцию по сравнению с толстостенными стальными трубами. Выполнение качественной теплоизоляции необходимо при прокладке магистралей горячего водоснабжения и отопления для экономии эксплуатационных затрат на отопление.

Прокладка кабелей требует подготовки траншеи и обязательного укрытия кабеля сверху слоем красного кирпича с обозначением трассы кабеля в установленном порядке. Кабель должен укладываться с радиусами поворота, исключающим повреждение изоляции. кабель должен прокладываться по трассе размеченной геодезистами в точном соответствии с проектным решением. Исполнительные схемы прокладки наружных инженерных сетей должны быть переданы при приемке работ муниципальным службам эксплуатации и в аварийную службу.

11. Техническое обследование зданий как часть проектной документации.

Техническое обследование зданий является необходимым этапом затрат времени и средств при принятии решения по объемам реконструкции, капитального ремонта и в случае возобновления работ на объекте после длительного (более года) перерыва в производстве строительных работ на этапе строительства капитальных конструкций. При определении объемов технического обследования строительных конструкций необходимо иметь согласованную с инвестором (заказчиком работ) схему планируемых нагрузок на перекрытия, несущие стены и требуемую нагрузку на инженерные сети (водопровод, канализацию, систему отопления и электрическое снабжение объекта).

Техническое обследование включает в себя следующие этапы:

· визуальное обследование с составлением ведомости дефектов;

· выполнение обмерных чертежей с замером отклонений несущих конструкций (в первую очередь перекрытий и стен) от проектного положения;

· неразрушающие методы контроля - кирпичной кладки, прочности бетона, раскладки арматуры в железобетонных элементах, замер сопротивления изоляции электросетей и проверка трубопроводов на герметичность избыточным давлением;

· испытания материалов в лаборатории:

– выбуривание керна из бетонной конструкции с определением прочности, удельного веса и гранулометрического состава;

- отбор кирпичей и элемента кирпичной кладки для определения фактической несущей способности;

- выделение элемента железобетонной конструкции с вырезанием арматуры для определения сцепления арматуры с бетоном и степени коррозии арматуры.

· - вскрытие грунта для определения фактического состояния и потери несущей способности фундамента и определению физико-механических свойств грунта для оценки несущей способности при геотехническом расчете.

Техническое обследование должно проводиться организацией, имеющей допуск СРО (саморегулирующей организации) на соответствующий вид работ по техническому заданию, согласованному с проектной организацией, разрабатывающей проектную документацию на капитальный ремонт или реконструкцию объекта. При проведении обследования по признанию объекта аварийным и подлежащим сносу техническое задание на обследование должно быть согласовано с муниципальными службами и достоверно определять значительный (более 60%) износ (потерю несущей способности с исключением восстановления) всех несущих элементов здания. Достоверность значительного износа должна подтверждаться значительным объемом лабораторных испытаний образцов, полученных из всех несущих конструкций объекта.

Результаты технического обследования строительных конструкций позволяют объективно определить состояние объекта и оптимально учесть в техническом задании на проектирование мероприятия по усилению несущих конструкций для обеспечения функциональной пригодности здания к заданному технологическому процессу и заданным нагрузкам от людей и оборудования.

12. Вывоз и утилизация отходов. ПНООР, лимиты на размещение.

При выполнении строительных работ по строительству нового объекта, реконструкции или капитальном ремонте требуется разработка мероприятий по вывозу и утилизации строительного мусора.

При эксплуатации любого объекта также образуется мусор и отходы производства, требующие утилизации с вывозом.

В разработке проектной документации должен присутствовать п роект н ормативного о бразования о тходов (ПНООР) на образование мусора в построечный период и в период эксплуатации. При разработке ПНООР расчетом определяется количество и состав мусора на период строительства и на период эксплуатации объекта в соответствии с проектным назначением.

Мусор при разработке ПНООР относится к одному из пяти классов по опасности. Класс опасности обозначается цифрами: I, II, III, IV, V. Самый опасный класс мусора – I. Класс мусора по опасности – V (пятый класс) может использоваться вторично без дополнительной обработки при определенных условиях.

При строительстве образуются, как правило, отходы V, IV и III класса. Объемы отходов определяются расчетом, и для каждого класса опасности отходов организуется отдельная площадка со своим графиком вывоза. В ПНООР определяются объемы и классы опасности отходов на период эксплуатации с организацией постоянных площадок для складирования отходов и составляется график вывоза с учетом объемов накопления отходов и степени их опасности.

На период строительства объекта все отходы должны быть вывезены и утилизированы в соответствии с классом опасности, указанном в проекте. Для организации вывоза и отчета о размещении отходов оформляются лимиты на размещение с указанием места утилизации отходов и объемов доставленных на утилизацию отходов. Лимиты на размещение по окончании строительства закрываются печатью организации, принявшей отходы на утилизацию.

Отходы V класса могут быть приняты на размещение и на использование. Стоимость услуг по размещению (хранению) и использованию отходов отличается в 6 раз. Стоимость услуг по использованию существенно меньше, чем услуг на размещение. Организация, принимающая отходы на размещение или использование должна иметь соответствующие документы на обращение с отходами и прикладывать их к договору и при оформлении лимитов. Ошибка в оформлении документов по утилизации отходов может исключить акт вода построенного объекта в эксплуатацию и на исполнителя строительных работ нарушившего правила обращения с отходами в части вывоза и утилизации может быть наложен крупный денежный штраф службой Роспотребнадзора.

13.

Основные ошибки при разработке проектной документации

Поиск по сайту: