Насыпные фундаменты и фундаменты стен используются для отдельных колонн, стен и опор мостов, где несущий слой грунта находится в пределах 3 м (10 футов) от поверхности земли. Несущая способность грунта должна быть достаточной, чтобы выдержать вес конструкции на площади основания конструкции.
Их не следует использовать на почвах, где есть вероятность просачивания грунтовых вод над несущим слоем почвы, что может привести к размыву или разжижению.
4. Плотные или матовые фундаменты
Сплошные или матовые фундаменты — это типы фундаментов, которые распределяются по всей площади здания, чтобы выдерживать тяжелые структурные нагрузки от колонн и стен.
Матовый фундамент используется для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень велики. Это используется для предотвращения дифференциальной осадки отдельных фундаментов, таким образом, спроектированных как единый мат (или комбинированный фундамент) всех несущих элементов конструкции.
Он подходит для экспансивных грунтов, несущая способность которых меньше для пригодности широких фундаментов и фундаментов стен. Сплошной фундамент экономичен, когда половина площади строения покрыта отдельными цоколями и предусмотрены цокольные фундаменты.
Эти фундаменты не следует использовать там, где уровень грунтовых вод выше опорной поверхности почвы. Использование тонального крема в таких условиях может привести к размыву и разжижению.
Типы глубокого фундамента
5. Свайные фундаменты
Свайный фундамент — это тип фундамента глубокого заложения, который используется для передачи тяжелых нагрузок от конструкции на слои твердой породы намного глубже уровня земли.
Свайные фундаменты используются для передачи тяжелых нагрузок конструкций через колонны на слои твердого грунта, которые находятся намного ниже уровня земли, где не могут быть использованы мелкозаглубленные фундаменты, такие как фундаменты и маты. Это также используется для предотвращения подъема конструкции из-за боковых нагрузок, таких как землетрясения и силы ветра.
Узнайте больше о глубоких фондах
Свайные фундаменты обычно используются для грунтов, где грунтовые условия вблизи поверхности земли не подходят для больших нагрузок. Глубина пластов твердых пород может составлять от 5 до 50 м (от 15 до 150 футов) от поверхности земли.
Свайный фундамент воспринимает нагрузки от конструкции за счет поверхностного трения и торцевой опоры. Использование свайных фундаментов также предотвращает неравномерную осадку фундаментов.
Подробнее о свайном фундаменте
6. Пробуренные шахты или фундамент кессона
Буровые шахты, также называемые кессонами, представляют собой тип глубокого фундамента и действуют аналогично свайным фундаментам, о которых говорилось выше, но представляют собой монолитные фундаменты с высокой пропускной способностью. Он противостоит нагрузкам от конструкции за счет сопротивления вала, сопротивления пальцев ног и/или их комбинации. Сооружение буровых стволов или кессонов производится с помощью шнека.
Пробуренные валы могут передавать нагрузки на колонны больше, чем свайные фундаменты. Он используется там, где глубина твердых слоев ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).
Буровые шахты или кессонные фундаменты не подходят при наличии глубоких залежей мягких глин и рыхлых водоносных зернистых грунтов. Он также не подходит для грунтов, где трудно стабилизировать кавернозные образования, грунты, состоящие из валунов, существует артезианские водоносные горизонты.
Резюме:
Фундаменты зданий в целом подразделяются на мелкозаглубленные и заглубленные.
Типы мелкозаглубленных фундаментов: индивидуальный или изолированный фундамент, комбинированный фундамент, ленточный фундамент, плитный или матовый фундамент.
Типы фундаментов глубокого заложения – свайные и буронабивные или кессонные.
Буровые валы действуют аналогично свайным фундаментам, но представляют собой монолитные фундаменты большой мощности. Он может передавать нагрузки на колонны больше, чем свайные фундаменты. Он используется там, где глубина твердых слоев ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).
Комбинированный фундамент строится, когда две или более колонны расположены достаточно близко, а их изолированные фундаменты перекрывают друг друга. Это комбинация изолированных фундаментов, но их конструкция отличается.
Использование плотного или матового фундамента для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень высоки. Плоты используются для предотвращения неравномерной осадки отдельных фундаментов, поэтому они спроектированы как комбинированные фундаменты всех несущих элементов конструкции.
Типы фундаментов, используемых в строительных проектах
Независимо от того, строите ли вы дома на одну семью, небоскребы или надстройки, выбор правильного фундамента имеет важное значение. Фундамент любого здания служит двум основным целям: распределяет вес от несущих стен на почву или коренную породу под ними и предотвращает попадание грунтовых вод или влаги в почву.
Топография, геология и почвоведение (исследование почвы) на вашей строительной площадке в дополнение к размеру вашего здания и другим факторам, таким как тип конструкции, будут определять тип фундамента, который подходит для вашего здания.
В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные типы фундаментов и примеры каждого из них. Мы также предоставляем визуальные доказательства каждого фундамента, чтобы помочь прояснить преимущества каждого типа фундамента.
Какие бывают виды фундаментов
Учитывая, что земля под нашими ногами может состоять из множества различных типов почв, камней, отложений и многого другого, инженеры-геотехники должны знать, как эти переменные в земле влияют на строительство и структурную целостность.
В строительстве есть две основные категории фундаментов: глубокие и неглубокие. Давайте рассмотрим их на высоком уровне:
1. Глубокие основы
Глубокие фундаменты необходимы при строительстве на песке и другом мягком грунте, который не сможет выдержать нагрузку здания. Вместо этого фундамент должен быть установлен глубоко под землей или даже под водой, где может быть установлен контакт с более прочными слоями земли.
Например, мосты, пирсы и дамбы должны закладываться под воду, сохраняя при этом структурную целостность. Именно здесь глубокие фундаменты становятся необходимыми для строительства крупных сооружений.
2. Неглубокие фундаменты
Как правило, мелкозаглубленный фундамент – это тот, ширина которого превышает глубину. Неглубокие фундаменты также можно назвать насыпными или открытыми.
По понятным причинам мелкозаглубленные фундаменты являются более экономичными из двух типов. Им не нужно много копать или бурить землю, и по этой причине они наиболее распространены.
Неглубокие фундаменты полезны, когда здание не очень тяжелое, а грунт может выдерживать значительный вес на небольшой глубине.
Примеры неглубоких фундаментов
Есть четыре примера неглубоких фундаментов, которые мы покроем матом, отдельным фундаментом, комбинированным фундаментом и стволовой стеной. Каждый из них имеет уникальную структуру и различные варианты использования.
1. Матовая основа
Матовый фундамент в полной мере использует площадь поверхности, на которой будет возведено здание, по существу, используя подвал в качестве всего несущего фундамента. Матовый фундамент часто используется, когда почва рыхлая, слабая и требует равномерного распределения веса.
Матовый фундамент также используется, когда возможен подвал, а столбы или колонны расположены близко друг к другу. Его часто называют плотным фундаментом, потому что фундамент подвала погружен в почву, как корпус плота в воду.
2. Индивидуальная основа
Одним из наиболее распространенных типов неглубокого фундамента является индивидуальный фундамент — это может даже прийти на ум, когда вы думаете о фундаменте.
Отдельные или изолированные широкие фундаменты обычно представляют собой квадратные, прямоугольные или даже усеченные бетонные блоки геометрической формы, которые несут нагрузку от одной колонны или столба. Ширина отдельных фундаментов зависит от веса, который будет переноситься, и несущей способности почвы.
3. Комбинированное основание
Комбинированный фундамент очень похож на отдельный фундамент, за исключением того, что одно основание разделяет вес двух столбов или колонн, которые расположены достаточно близко друг к другу, чтобы обеспечить общую точку фундамента.
4. Фундамент стволовой стены
Стеновой, ленточный или сплошной фундамент — это фундамент, который проходит по всей длине несущей стены. Ленточный фундамент обычно в два или три раза превышает ширину рассматриваемой стены и обычно строится из железобетона.
Эти фундаменты типичны, когда вес здания распределяется на несущие стены вместо колонн, столбов или балок. Ленточный фундамент обычно используется для возведения каменных стен, но его также можно эффективно использовать при строительстве на гравии или плотно утрамбованном песке.
Примеры глубоких фундаментов
Глубокие фундаменты чаще используются для более крупных сооружений, но их можно использовать и для домов, построенных на крутых скалах, над водой, на пляже или в других уникальных местах. Глубокие фундаменты возводятся именно там, где они звучат — глубоко в землю. Основные примеры, сваи и кессон, также имеют несколько подтипов, которые мы также рассмотрим.
1. Свайный фундамент
Наиболее распространенным среди глубокозаглубленных фундаментов является свайный фундамент. Существует два типа свайных фундаментов: торцевые и висячие сваи. Оба состоят из бурения больших прочных колонн глубоко в землю.
Опорные сваи
Иногда грунт, на котором мы строим, никогда не выдержит достаточного веса для размера строящегося проекта, даже с грунтовыми катками и неглубоким фундаментом. Вместо этого мы должны обойти этот слой мягкой почвы и добраться до подложки из коренной породы под ним, чтобы распределить нагрузку.
Опорные сваи забивают в землю на такую глубину, которая необходима для того, чтобы конец соприкасался с каменным слоем в земле. Это позволяет передать нагрузку через сваю в скалу, создавая безопасное распределение веса.
Висячие сваи
Висячие сваи используют другой подход к соперничающему слою мягкого грунта. Вместо бурения до слоя породы принцип работы висячих свай заключается в обмене силами с грунтом, окружающим колонну, с полным использованием площади поверхности колонны.
Вес, который может выдержать висячая свая, прямо пропорционален ее длине. Каждая свая имеет зону влияния и должна быть размещена на одинаковом расстоянии, чтобы обеспечить равномерное распределение и поглощение веса. Сваи могут быть изготовлены из дерева, бетона или Н-образной стали.
Сваи могут быть изготовлены заранее и забиты в землю или залиты на месте (залиты на месте на стройплощадке).
2. Кессонные фундаменты
Кессонный фундамент чаще всего используется при строительстве моста, пирса или другого сооружения над водой. Но его также можно использовать для поддержки эстакад, домов на склонах холмов и многого другого. Кессоны могут быть изготовлены заранее, доставлены на место бурения и размещены в углубленном котловане. Кессоны также могут быть построены на месте с помощью арматурной сетки, заполненной бетоном.
Для сооружения кессонного фундамента рыхлая земля перекапывается шнеком до тех пор, пока не будет достигнута коренная порода. Во время копания может быть имплантирован полый стальной кожух, чтобы предотвратить обрушение песка или почвы при движении. Затем армирующая сетка центрируется внутри обсадной трубы и заливается бетон, начиная снизу и заполняющей обсадную колонну, вытесняя оставшиеся грунтовые воды сверху. После того, как бетон заполнится надлежащим образом, кожух можно снять.
Существует несколько вариаций кессона, вот основные виды:
- Открытые кессоны: ящик без дна, утопленный в землю и стабилизированный грузами для балласта и навозной трубой для отвода излишков грунтовых вод. Герметичная камера позволяет работать внутри.
- Пневматические кессоны: Когда работы по техническому обслуживанию необходимо проводить глубоко под землей или под водой, эти кессоны сконструированы таким образом, чтобы рабочие могли спускаться по шахте.
- Монолитные кессоны: Большие одноколонные кессоны из железобетона.
- Кессоны отстойника: Кессоны с возможностью подачи воды снизу. Часто используется морскими бурильщиками для рециркуляции загрязненной воды.
- Коробчатые кессоны: Полая бетонная коробка с дном и стенками погружается в воду и затем заполняется бетоном. В своем полом состоянии коробка менее плотна, чем вода, и рискует уплыть из своего положения, но после заполнения она становится более постоянной.
Выбор правильного типа фундамента
В зависимости от размера, местоположения и геотехнических задач, стоящих перед вашим проектом, решение о строительстве неглубокого или глубокого фундамента может быть очевидным, но точный тип фундамента может быть более нюансированным. Учитывая важность фундамента здания для его общей структурной целостности, очень важно принять правильное решение.
Используйте квалифицированные строительные компании, инженеров и консультантов, чтобы убедиться, что фундамент прочный и выдержит нагрузку в течение всего срока службы конструкции. Вы также должны убедиться, что линии связи между всеми участниками проекта ясны.
