1) блоки, обеспечивающие необходимую площадь передачи давления на грунт;

2) блоки, обеспечивающие необходимую конструктивную высоту фундамента в целом.

Первый тип элементов, укладываемых непосредственно на грунт или на подготовку из песка или тощего бетона, получил название блоков-подушек. Элементы, служащие для возведения основной конструкции фундамента, называются стеновыми блоками, поскольку в ленточных фундаментах они образуют подземную стенку, представляющую собой продолжение наземной стены здания. Блоки фундаментов, на которые непосредственно опираются колонны, называют башмаками. Конструктивные формы, размеры и материалы самих фундаментных блоков весьма разнообразны. В качестве материала для блоков применяют бетон и железобетон. Марки бетона для изготовления фундаментных блоков- подушек назначают в зависимости от водонасыщенности грунта основания. Блоки-подушки изготовляют трех типов: в виде прямоугольных параллелепипедов (рис. 29.4); плит, имеющих в одном направлении трапециевидное, а в другом — прямоугольное сечение (рис. 29.4,6, г), и плит, имеющих трапециевидное сечение в двух направлениях (рис. 29.4, в). Блоки-подушки, как правило, делают сплошными, причем блоки, представленные на рис. 29.4, а, — бетонными, а все остальные — железобетонными. В ленточных (стеновых) сборных фундаментах номинальная толщина шва между блоками принята равной 20 мм. Поэтому длина блока (размер по длине стены) принимается такой, чтобы вместе со швами получались размеры, кратные целым дециметрам. В прерывистых сборных фундаментах зазор между блоками определяется по расчету и достигает 900 мм.

Стеновые блоки, как правило, представляют собой прямоугольные параллелепипеды, размеры которых должны соответствовать утвержденной номенклатуре. Общий вид такого стенового блока представлен на рис. 29.5.

В пределах утвержденной номенклатуры блоков отдельными строительными и научно-исследовательскими организациями разработаны различные конструктивные варианты. Разработка вариантов конструкций блоков в основном имела цель заменить сплошные полнотелые блоки пустотелыми.

3. ЛЕНТОЧНЫЕ СБОРНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПОД СТЕНЫ

Блоки-подушки ленточных фундаментов проектируют в соответствии с приведенной выше номенклатурой и основными габаритными размерами. Конструктивную высоту блоков-подушек принимают в пределах 300— 500 мм. Стеновые блоки ленточных фундаментов могут быть запроектированы в виде прямоугольных брусков или плит-панелей, высота которых соответствует всей высоте фундамента. В зданиях, имеющих подвалы, высота фундаментных плит-панелей должна быть равна высоте подвала (рис. 29.6). При кладке фундаментов из сборных блоков обязательна перевязка швов не менее чем на треть длины блока. Кроме того, горизонтальный шов между блоком- подушкой и стеновым блоком следует армировать стальными стержнями диаметром 5—8 мм. Точно так же необходимо армировать горизонтальный шов в плоскости обреза фундамента. В случаях, когда применяют пустотелые блоки, стержни арматуры должны проходить под опорными частями блоков (рис. 29.7).

4. ПРЕРЫВИСТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Размеры фундаментных блоков-подушек, как правило, не совпадают с необходимыми размерами площади фундамента, полученной расчетом. В таких случаях ширина блока-подушки получается больше расчетной ширины фундамента. Чтобы уравнять расчетную площадь фундамента и площадь, получающуюся при укладке блоков, разрешается укладывать блоки с разрывами между ними. В качестве примера на рис. 29.8 показан фундамент под стену с расчетными размерами и эквивалентный ему прерывистый фундамент из блоков. В первом приближении можно считать, что расчетная площадь подошвы фундамента F=Lb должна быть равна площади подошвы прерывистого фундамента F пр=[L-с(n— 1)]b гр. Однако из рис. 29.8 видно, что вследствие разрывов между блоками сплошное давление на грунт передается не непосредственно по подошве, а по плоскости, лежащей на некотором расстоянии от подошвы фундамента. Следовательно, осадку каждого блока следует рассчитывать как осадку отдельного фундамента с учетом влияния соседних блоков и образования арочного эффекта. Такой расчет затруднителен. Поэтому на практике разрешается рассчитывать прерывистый фундамент в целом, принимая среднее давление на грунт несколько большим, чем нормативное.

Рис. 29.8. Фундамент под стену

а — сплошной;

б — прерывистый из блоков

5. СБОРНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПОД ОТДЕЛЬНЫЕ ОПОРЫ

Основной тип сборного фундамента под колонну — башмак стаканного типа. Его изготовляют из железобетона, а конструкция башмака должна полностью соответствовать рекомендациям и требованиям, изложенным в разделе железобетонных конструкций. Конструктивное оформление фундаментного блока- башмака стаканного типа показано на рис. 29.9 и 29.10.

III.СВАИ И СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И РАБОТА СВАЙ

Сваи представляют собой круглые или многогранные стержни (деревянные, бетонные, железобетонные или металлические), погруженные в грунт. По длине они могут быть постоянного сечения (цилиндрические и призматические) и переменного (конические и пирамидальные) .

Группу свай, образующую свайный фундамент, поверху связывают жесткой конструкцией в виде балки или плиты, обеспечивающей передачу давления от сооружения на все сваи и препятствующей горизонтальному перемещению верхней части последней. Конструкции, связывающие головы свай, называют ростверками и выполняют в зависимости от материала свай и постоянного уровня грунтовых вод из дерева, бетона или железобетона. Различают ростверки высокие и низкие (рис. 30.1). Высокими называют ростверки, нижняя плоскость которых лежит выше поверхности грунта. Такие ростверки устраивают, когда поверхность грунта покрыта водой, например при строительстве набережных, мостовых опор и т. д. Однако возможно устройство высоких ростверков и при строительстве гражданских зданий, например при устройстве технического подполья.

Низкими называют ростверки с заглубленной в грунт нижней плоскостью. В промышленном и гражданском строительстве обычно применяют низкие ростверки. Отметка заглубления низкого ростверка в грунт зависит от наличия подвалов и проходящих в нем подземных коммуникаций, возможности пучения грунтов, глубины заложения соседних фундаментов и ряда других причин. Свая своим нижним концом может опираться на практически несжимаемые грунты: скальные, плотные крупнообломочные, плотные песчаные, плотные малосжимаемые глинистые в твердом состоянии (при показателе консистенции IL<;0). В таких случаях все давление на грунт основания передается только через нижний конец сваи, по площади ее поперечного сечения. Такие сваи называют сваями-стоиками. Однако далеко не всегда нижние концы свай можно опереть на несжимаемые грунты. По большей части нижние концы свай остаются в сжимаемых грунтах. В таких случаях нагрузка от сваи воспринимается грунтом как по площади поперечного сечения сваи, так и по ее боковой поверхности. Такие сваи называют висячими, или сваями трения. Такое название сваи получили в связи с развитием сил трения по боковой поверхности свай (рис. 30.2).