1. Устройство гидроизоляции в фундаментах здания без подвала при отсутствии грунтовых вод (рис. 14).
В полу подвала уложить бетонную подготовку из бетона марки не ниже 100 толщиной 100 мм. Выше уложить монолитную железобетонную плиту с использованием цемента «Гидро-S». Далее по стенам и полу подвала уложить слой цементного раствора на базе цемента «Гидро-S» толщиной 30 мм.
4. Гидроизоляцию необходимо выводить на 500 мм выше максимального уровня грунтовых вод.
При выполнении оклеечной работы или обмазочной гидроизоляции необходимо выполнить следующие требования:
• перед наклейкой или обмазкой изолируемые поверхности должны быть тщательно выровнены штукатуркой и огрунтованы разжиженным гидроизоляционным материалом;
• все гидроизоляционные слои обмазочной или оклеечной гидроизоляции должны наноситься со стороны гидростатического давления;
• в оклеечной гидроизоляции необходимо тщательное перекрытие продольных и поперечных стыков.
Для крепления слоев оклеечной гидроизоляции к конструкциям и между собой используется горячий битум.
Приведенные выше примеры устройства гидроизоляции подвала при наличии грунтовых вод выше пола подвала показывают, насколько это трудоемкое и дорогостоящее дело. Поэтому подвал целесообразно устраивать только в том случае, если грунтовые воды залегают на глубине 0,5–1,0 м от пола подвала, в противном случае от устройства подвала лучше отказаться.
Деформация оснований
При строительстве зданий и сооружений деформация оснований, фундаментов и надфундаментных конструкций должна быть в пределах, при которых осуществляется нормальная эксплуатация объектов и отсутствуют недопустимые перемещения (садки, крены, трещины, расстройство соединений и т. д.).
Вертикальные деформации основания подразделяются на:
• осадки – деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренными изменениями его структуры;
• просадки – деформации, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительно с ним действующих факторов, таких, как например, замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замершем грунте ит. п.;
• набухание и усадки – деформации, связанные с изменением объема некоторых видов глинистых грунтов при изменении их влажности, температуры (морозное пучение) или воздействий химических веществ;
• оседания – деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий и т. п.
Деформации основания в зависимости от причин возникновения подразделяются на два основных вида.
1-й вид – деформации грунтов от нагрузок, передаваемых на основание зданием или сооружением (осадки и просадки);
2-й вид – деформации, не связанные с нагрузкой от здания или сооружения и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, набухания и усадки).
Наиболее опасными для зданий и сооружений являются неравномерные деформации основания.
Основными причинами неравномерных деформаций основания являются следующие:
1. Для деформаций основания 1-го вида:
• изменение снижаемости обычных грунтов I типа по просадочности из-за неоднородности, выклинивания и непараллельности залегания отдельных слоев, наличия линз, прослоек и других включений, неравномерного уплотнения грунтов, в том числе искусственных подушек, и т. д.;
• особенность деформирования основания как сплошной среды, которая проявляется, например, в том, что осадки основания происходят не только в пределах площадки загружения, но и за ее пределами;
• неравномерное увлажнение грунтов, в том числе просадочных, набухающих и засоленных в пределах деформируемой зоны основания;
• различие величин нагрузок на отдельные фундаменты, их размеров в плане и глубины заложения;
• неравномерное распределение нагрузок на территории в непосредственной близости от сооружения;
• нарушения правил производства строительных работ, приводящие к ухудшению свойств грунтов, ошибки, допущенные при инженерно-геологических изысканиях и проектировании оснований и фундаментов, также нарушение предусмотренных проектом условий эксплуатации здания и сооружения.
2. Для деформации основания 2-го вида:
• замачивание или существенное повышение влажности грунтов на площадках II типа по просадочности;
• подземные горные выработки;
• изменение температурно-влажностного режима некоторых видов грунтов (например, набухающих), изменение гидрогеологических условий площадки;
• влияние динамических воздействий (например, от проходящего по рядом расположенной дороге тяжелого транспорта).
Таким образом, среди перечисленных причин неравномерных деформаций основания, которые необходимо учитывать, имеются не только инженерно-геологические и гидрогеологические факторы, но также конструктивные и технологические особенности строящихся зданий и сооружений, способы производства работ по устройству оснований и фундаментов, особенности эксплуатации зданий и сооружений.
Исходя из изложенного, очень важно, чтобы инженерно-геологические изыскания и расчеты строительной части (фундаменты, стены и т. д.) были выполнены специалистами, имеющими профессиональную подготовку, ведь те большие средства, которые вкладываются в капитальное строительство, могут быть потеряны, если здание или сооружение начнет деформироваться (трещины, осадки и др.) из-за некачественно проведенных изысканий и расчетов (или их отсутствия).
Особенно это касается строительства коттеджей ввиду их большой стоимости.
Проектные решения фундаментов
Мероприятия, направленные на снижение влияния деформаций оснований, можно квалифицировать следующим образом – проектные решения фундаментов; специальная подготовка и уплотнение грунтов основания; предохранение грунтов от изменения строительных свойств, а также конструктивные и строительные.
Если в процессе проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений окажется, что определенные расчетом деформации основания недопустимы или что несущая способность основания недостаточна, должны быть рассмотрены возможность и целесообразность увеличения размеров фундаментов и их глубины заложения либо перехода на иные типы фундаментов, обладающих большей способностью к выравниванию неравномерных деформаций (например, ленточных фундаментов взамен столбчатых и пр.) или применения:
• мероприятий по уменьшению возможных деформаций основания либо увеличению его несущей способности;
• конструктивных мероприятий, уменьшающих чувствительность зданий и сооружений к повышенным деформациям оснований;
• строительных мероприятий, снижающих влияние деформаций основания на здание или сооружение.
Специальная подготовка основания
Специальная подготовка основания применяется для изменения физико-механических свойств грунтов природного залегания или замены грунтов с неудовлетворительными строительными свойствами на грунты с лучшими прочностными и деформационными характеристиками.
Подготовка основания осуществляется:
• уплотнением части или всего грунта основания с неудовлетворительными строительными свойствами;
• полной или частичной (в плане и по глубине) заменой грунтов основания с неудовлетворительными строительными свойствами путем устройства подушки из песка, гравия, щебня или других аналогичных грунтов;
• устройством насыпей, служащих распределительными подушками под фундаментами зданий и сооружений;
• искусственным закреплением грунтов химическим, электрохимическим, термическим и другими способами.
Уплотнение грунтов основания
Уплотнение грунтов основания выполняется:
• трамбованием тяжелыми трамбовками для ликвидации просадочных свойств в верхней зоне просадочной толщи или дополнительного уплотнения недостаточно плотных, например, насыпных грунтов (поверхностное уплотнение);
• грунтовыми сваями, применяемыми преимущественно для ликвидации просадочных свойств грунтов на большую глубину (глубинное уплотнение до 15 м);
• предварительным замачиванием грунтов основания, применяемым преимущественно для уплотнения просадочных грунтов и ликвидации просадочных или набухающих свойств грунтов;
• постоянным или временным водопонижением;
• поверхностным уплотнением песчаных грунтов с использованием вибрационных машин, виброкатков и др.
Способы предохранения грунтов, связанные с изменением их свойств
Мероприятия, предохраняющие грунты от изменения их строительных свойств в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а также от изменения нагрузок, против принятых в проекте включат в себя:
• водозащитные мероприятия, обеспечиваемые соответствующей компоновкой генеральных планов, планировкой территории, устройством отмосток вокруг зданий и сооружений, размещением на безопасных расстояниях водоводов и емкостей для воды, не допускающих утечки, устройством в основании зданий и сооружений маловодопроницаемых экранов из уплотненного грунта, организацией контроля за утечкой воды и других жидкостей и т. п.;
• мероприятия, направленные на сохранение природной структуры и состояния грунтов основания под влиянием атмосферных воздействий и грунтовых вод, динамических воздействий от работы землеройных и транспортных машин и т. д.;
• мероприятия, исключающие возможность изменения (против принятых в проекте) нагрузок на фундаменты вследствие односторонней пригрузки или обнажения фундаментов, перегрузки основания, а также бровок откосов отвалами грунта, строительными материалами, конструкциями и изделиями и т. п.
Конструктивные мероприятия
Конструктивные мероприятия, снижающие чувствительность зданий и сооружений к повышенным деформациям оснований, включают в себя:
• повышение прочности и общей пространственной жесткости зданий и сооружений, достигаемое устройством поэтажных железобетонных или армокаменных поясов, разрезкой зданий и сооружений на отдельные отсеки ограниченной длины, назначением вида и степени армирования конструкций в соответствии с результатами расчета зданий и сооружений на возможные деформации основания, усиленной анкеровкой и замоноличиванием сборных и сборно-монолитных элементов, усилением фундаментно-подвальной части зданий и сооружений с применением монолитных и сборномонолитных ленточных фундаментов, перекрестных лент или плитных фундаментов, устройством подвалов и подполий под всей площадью зданий и сооружений или отдельных отсеков и др.;
• увеличение податливости зданий и сооружений за счет применения гибких или разрезных конструкций, если это позволяют технологические требования; при этом необходимо предусматривать меры по обеспечению устойчивости отдельных элементов конструкций при повышенных деформациях оснований, увеличения площадей опирания отдельных конструктивных элементов (балок, плит перекрытия и т. д.), влаго– и водонепроницаемости стыков между взаимно перемещающимися элементами конструкций;
• устройство приспособлений для выравнивания конструкций зданий и сооружений при повышенных деформациях основания;
• мероприятия, обеспечивающие нормальную работу оборудования при деформациях основания (например, принятие соответствующих габаритов приближения котельного оборудования к строительным конструкциям).
Выбор одной из групп мероприятий или их сочетания производится в зависимости от конструктивных особенностей зданий и сооружений, а также их технологического назначения и условий эксплуатации.
В зависимости от конструктивных особенностей и чувствительности к неравномерным деформациям грунтов основания здания и сооружения подразделяются на:
• жесткие – малочувствительные к неравномерным деформациям грунтов, которые оседают как одно пространственное целое, равномерно или с креном и в которых возникающие дополнительные усилия от неравномерных деформаций полностью воспринимаются конструкцией (например, дымовые трубы, водонапорные башни и т. п.);