В технике фундамент — это элемент конструкции , соединяющий ее с землей или, реже, с водой (как в случае с плавучими конструкциями ), передающий нагрузки от конструкции на грунт. Фундаменты обычно считаются неглубокими или глубокими . [1] Фундаментостроение — это применение механики грунтов и механики горных пород ( геотехническая инженерия ) при проектировании фундаментных элементов сооружений.
Фундаменты обеспечивают устойчивость конструкции с земли:
Проектирование и строительство эффективного фундамента должны отвечать некоторым основным требованиям: [2]
.jpg/1280px-Loty%C5%A1sk%C3%A9_etnografick%C3%A9_muzeum_v_p%C5%99%C3%ADrod%C4%9B_(91).jpg)
Здания и сооружения издавна строились из дерева, контактирующего с землей. [3] [4] Столб в наземной конструкции технически может не иметь фундамента. Деревянные сваи использовались на мягкой или влажной почве даже под каменными или каменными стенами. [5] В морском строительстве и мостостроении перекрещивание деревянных или стальных балок в бетоне называется ростверком. [6]
Возможно, самым простым фундаментом является падстоун, одиночный камень, который одновременно распределяет вес по земле и поднимает древесину над землей. [7] Стаддл-камни представляют собой особый тип падстоуна.
Сухой камень и камни, заложенные в раствор для строительства фундамента, распространены во многих частях мира. Сухой каменный фундамент после строительства можно было покрасить раствором. Иногда верхний, видимый ряд камня представляет собой обтесанный камень, добытый в карьере. [8] Помимо использования строительного раствора, в габион можно также укладывать камни . [9] Одним из недостатков является то, что при использовании обычной стальной арматуры габион прослужит гораздо меньше, чем при использовании раствора (из-за ржавчины). Использование арматуры из атмосферостойкой стали может несколько уменьшить этот недостаток.
Бутовый траншейный фундамент представляет собой неглубокую траншею, заполненную щебнем или камнями. Эти фундаменты простираются ниже линии промерзания и могут иметь дренажную трубу, которая помогает отводить грунтовые воды. Они подходят для почв с плотностью более 10 тонн/м 2 (2000 фунтов на квадратный фут).
Часто называемые опорами , они обычно заглубляются в почву примерно на метр или около того . Одним из распространенных типов является раздвижной фундамент, который состоит из полос или подушек из бетона (или других материалов), которые простираются ниже линии промерзания и передают вес от стен и колонн на почву или скальную породу .
Другим распространенным типом мелкозаглубленного фундамента является плитный фундамент, в котором вес конструкции передается на почву через бетонную плиту, расположенную на поверхности. Плитный фундамент может представлять собой армированные матовые плиты толщиной от 25 см до нескольких метров, в зависимости от размера здания, или плиты с пост-напряжением, толщина которых обычно составляет не менее 20 см для домов и толще для более тяжелых. структуры.
Еще один способ устройства готовых фундаментов, более экологичный, – использование винтовых свай . Установка винтовых свай также распространилась на жилые помещения: многие домовладельцы предпочитают фундамент с винтовыми сваями другим вариантам. Некоторые распространенные применения винтовых свайных фундаментов включают деревянные настилы, заборы, садовые домики, беседки и навесы для автомобилей.
Используется для передачи нагрузки конструкции вниз через верхний слабый слой почвы на более прочный слой почвы ниже. Существуют различные типы глубоких фундаментов, включая ударные сваи, буровые шахты, кессоны , винтовые сваи , геоопсы [ необходимы пояснения ] и стабилизированные землей колонны [ необходимы пояснения ] . Соглашения об именах для разных типов опор различаются у разных инженеров. Исторически сваи были деревянными , позже стальными , железобетонными и предварительно напряженными бетонными .
Тип глубокого фундамента , в котором используется один структурный элемент, как правило, большого диаметра, встроенный в землю, чтобы выдерживать все нагрузки (вес, ветер и т. д.) большой надземной конструкции.
Многие моносвайные фундаменты [10] использовались в последние годы для экономичного строительства морских ветряных электростанций с фиксированным дном в мелководных подводных районах. [11] Например, в 2008 году была введена в эксплуатацию единственная ветряная электростанция у побережья Англии с более чем 100 турбинами, каждая из которых установлена на опоре монопили диаметром 4,74 метра на глубине океана до 16 метров воды. [12]
Плавающий фундамент – это фундамент, который стоит на воде, а не на суше. Этот тип фундамента используется для некоторых мостов и плавучих построек.
Фундаменты проектируются инженером-геотехником так , чтобы иметь достаточную несущую способность в зависимости от типа грунта/камни, поддерживающих фундамент , а само основание может быть спроектировано инженером -строителем . Основными проблемами при проектировании являются осадка и несущая способность . При рассмотрении расчета обычно учитывается полный расчет и дифференцированный расчет. Дифференциальная осадка – это когда одна часть фундамента оседает больше, чем другая часть. Это может вызвать проблемы со структурой, которую поддерживает фундамент. Обширные глинистые почвы также могут вызывать проблемы.
