Підстави, довідник будівельника, основних і фундаменти, довідник будівельника

Товща грунту, розташована під фундаментом і сприймає навантаження від будівлі, називається підставою. Грунти підстав під дією навантаження від будівлі або споруди деформуються.

Деформація підстави, що не супроводжується докорінною зміною - будови грунту, називається осадкою; на відміну від опади осіданням називають корінні зміни - випинання ґрунту з-під підошви фундаменту, осідання окремих пластів і т. п. Рівномірне і незначна осаду не порушує міцності і стійкості будівлі. Нерівномірне осідання і просадка ґрунтів підстав може привести до появи значних деформацій будівель.

Підстави будівель бувають природні і штучні.

Грунти, що використовуються в якості природних підстав, повинні мати необхідну міцність, невелику і рівномірну стисливість, добре чинити опір дії ґрунтових вод, не наражатися на пученію при промерзанні, мати достатню потужність шару і володіти нерухомістю.

Грунти, що використовуються в якості підстав, підрозділяють на скельні, великоуламкові, піщані і глинисті.

Скельні ґрунти мають високу несучу здатність і малу деформативність і є надійною основою.

Крупноуламкові грунти малосжімаеми під навантаженням, не схильні до розмивання і є хорошою підставою.

Крупність піску піщаних грунтів. його щільність і вологість впливають на несучу здатність підстави. Чим більше зерна і щільніше піщаний грунт, тим менше осаду під навантаженням і вище несуча здатність. Зважаючи на малу стисливості піску і великій швидкості його ущільнення під навантаженням опади піщаних підстав швидко припиняються.

Глинисті грунти є пов'язаними породами. Вони володіють пластичністю, великою пористістю і сжимаемостью, зменшуються в об'ємі при висиханні і збільшуються при зволоженні. Глина сильно поглинає воду і при насиченні стає водонепроникною; при замерзанні глина пучітся. Суха глина має велику міцність і є хорошою підставою; несуча здатність пластичної і розрідженого глини різко знижується.

Суглинки і супіски. що відносяться до глинистих ґрунтів, являють собою суміш глини, піску і пилуватих частинок.

Значного поширення мають лесові ґрунти, які відносять до групи пилуватих суглинків.

Лесові ґрунти. володіють в природному стані видимими порами (макропор), розміри яких значно перевершують розміри частинок, складових скелет грунту, називають макропористі грунтами. Ці грунти, що містять розчинні у воді вапно, гіпс і інші солі, при зволоженні втрачають зв'язність, швидко намокають і при цьому ущільнюються, утворюючи просадки. Такі грунти називають просадними. При будівництві на таких грунтах передбачають спеціальні заходи щодо їх зміцнення і захисту від зволоження.

Штучні підстави влаштовують тоді, коли грунт має слабку несучою здатністю і не може бути використаний в якості природного підстави. Штучні підстави отримують шляхом ущільнення, закріплення, заміни слабкого грунту грунтом з більшою несучою здатністю або шляхом передачі навантаження на заглиблені шари грунту за допомогою спеціальних інженерних пристроїв (палі, опускні колодязі та ін.).

Штучне поліпшення властивостей слабкого грунту досягається шляхом поверхневого або глибинного ущільнення. Поверхневе ущільнення грунту виробляють катками (на глибину 15-20 см), трамбуванням пневматичними трамбівками або трамбувальними плитами (на глибину до 1,5-2 м) і іншими механічними способами. Глибинне ущільнення слабких грунтів виконують за допомогою ґрунтових або піщаних паль, утворених шляхом пробивання свердловин та заповнення їх ґрунтовим матеріалом.

Найпростішим видом грунтових штучних підстав є піщані подушки. Шар слабкого грунту під майбутнім фундаментом видаляють і замість нього насипають пісок (з ретельним ущільненням). Подушки можна влаштовувати також з матеріалу з більшою несучою здатністю: гравію, щебеню або суміші грунту з гравієм або щебенем.

До більш складних способів штучного поліпшення властивостей ґрунтів відносять закріплення їх різними в'яжучими матеріалами, нагнітати під тиском через ін'єктори: цементним молоком (цементація), розчином рідкого скла і затверджувача (силікатизація), гарячим бітумом або холодної бітумною мастикою (бітумізація) (докладніше). Матеріали в'язкі після затвердіння пов'язують частки грунту в міцний кам'яноподібний моноліт.